“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−1v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)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?
问题描述:
“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?
答
(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...
答案解析:(1)F−1v图象的斜率等于功率,图线平行于横轴,表示F不变,分析电动车在A-B和B-C过程的运动的特点,根据C点力和速度,求出额定功率.(2)当牵引力与阻力大小相等时,电动车做匀速直线运动,速度达到最大值,由功率求出阻力,由牛顿第二定律求出电动车做匀加速直线运动过程的加速度的大小;(3)由速度求解速度达到2m/s的时间.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.
知识点:本题首先要理解图象的物理意义:斜率等于功率;其次要能分析电动车的受力情况和运动情况,把握速度最大的条件.