稿件来源:高途
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必修2
第七章 机械能守恒定律
7.3 功率
功率的概念与计算
假设有一辆纯电动汽车质量$m=1.6\times 10^{3}\;\rm kg$,汽车沿平直的公路从静止开始启动,汽车启动后的速度记为$v$,牵引力大小记为$F$,$v-\dfrac{1}{F}$图像如图所示,$v_{m}$表示最大速度,$ab$平行于$v$轴,$bc$反向延长线过原点。已知汽车运动过程中受到的阻力大小恒定,下列说法正确的是$(\qquad)$
汽车所受阻力为$5000\\;\\rm N$
","汽车的额定功率为$40\\;\\rm kW$
","汽车能够获得的最大速度为$12\\;\\rm m/s$
","汽车从$a$到$b$持续的时间为$16\\;\\rm s$
"]$\rm A$、在$c$点汽车速度达到最大,则牵引力等于阻力,结合图像可得
$f=F_{1}=4000\;\rm N$
故$\rm A$错误;
$\rm B$、根据图像可知,汽车从$a$到$b$做匀加速直线运动,在$b$点,由图可知,牵引力与末速度分别为$5000\;\rm N$、$10\;\rm m/s$,则$P=F_{2}v=5000\times 10\;\rm W=50000\;\rm W=50\;\rm kW$
故$\rm B$错误;
$\rm C$、$bc$反向延长过原点$O$,可知该过程保持额定功率恒定,所以$v_{m}=\dfrac{P}{F_{1}}$
代入数据得$v_{m}=12.5\;\rm m/s$
故$\rm C$错误;
$\rm D$、汽车从$a$到$b$,有$F_{2}-f=ma$
持续的时间为$t=\dfrac{v}{a}$
代入数据得$t=16\;\rm s$
故$\rm D$正确。
故选:$\rm D$。
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