“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一,奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车,届时奥运会500名志愿者将担任司机,负责接送比赛选手和运输器材.在检测某款电动车
“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一,奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车,届时奥运会500名志愿者将担任司机,负责接送比赛选手和运输器材.在检测某款电动车性能的某次实验中,质量为800kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F−
图象(图中AB、BO均为直线).假设电动车行驶中所受的阻力恒定,求:1 v
(1)根据图线ABC,判断该环保电动车做什么运动,并计算环保电动车的额定功率;
(2)此过程中环保电动车做匀加速直线运动的加速度的大小;
(3)环保电动车由静止开始运动,经过多长时间速度达到2m/s?
(1)由图线分析可知,图线AB牵引力F不变,阻力f不变,电动车由静止开始做匀加速直线运动;图线BC的斜率表示汽车的功率P,P不变,达到额定功率后,则电动车所受牵引力逐渐减小做加速度减小的变加速直线运动,直至达最大速度15m/s;此后电动车作匀速直线运动
由图象可得,当最大速度vmax=15m/s时,牵引力为Fmin=400N
故恒定阻力f=Fmin=400N…①
额定功率P=Fminvmin=6kW…②
匀加速运动的末速度v=
…③P F
代入数据解得v=3m/s
(2)匀加速运动的加速度a=
=F−f m
…④2000−400 800
解得a=2m/s2…
(3)环保电动车在速度达到3m/s之前、一直做匀加速直线运动
故所求时间为t=
…⑤v1 a
将v1=2m.s代入上式解得t=1s
答:(1)电动车在A-B过程做匀加速直线运动,在B-C过程做加速度减小的变加速运动.电动车的额定功率为6000W.
(2)匀加速直线运动过程的加速度的大小是2m/s2.
(3)电动车由静止开始运动,经过1s时间速度达到2m/s.