Question

美國(guó)通用汽車(chē)公司推出的“氫氣1型”汽車(chē)是一種使用燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē).它利用氫氣和氧氣直接反應(yīng)，其生成物只有水，因此對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染.該車(chē)質(zhì)量1.5 t，額定輸出機(jī)械功率為55 kW，當(dāng)它以額定功率行駛時(shí)的最高速度為140 km/h.求：

（1）該汽車(chē)以上述最高速度行駛時(shí)所受的阻力是車(chē)受重力的多少倍？

（2）設(shè)行駛中汽車(chē)所受阻力與速度大小無(wú)關(guān)，該車(chē)行駛時(shí)輸出機(jī)械效率保持額定功率不變，當(dāng)速度增大到72 km/h時(shí)的瞬時(shí)加速度是多大？（取重力加速度g=10 m/s²）

Answer 1

解析：（1）汽車(chē)以正常情況下的最高速度行駛時(shí)的功率是額定功率P₀=Fv_m.

這時(shí)汽車(chē)做的是勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力和阻力大小相等，即F=F₁

最大速度為v_m=140 km/h=38.9 m/s

設(shè)阻力是重力的k倍，F(xiàn)₁=kmg

代入數(shù)據(jù)得k=0.094.

（2）v′=72 km/h=20 m/s

設(shè)以額定功率行駛到速度v′時(shí)的牽引力為F′，則P₀=F′v′

而阻力大小仍為F₁=kmg

由F′-F₁=ma

代入數(shù)值可得a=0.89 m/s².

答案：（1）0.094  （2）0.89 m/s²