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电动车被认为是新型节能环保的交通工具.在检测某款电动车性能的某次实验中,质量为8×102kg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.
(1)根据图象定性描述汽车的运动过程;
(2)求电动车的额定功率;
(3)电动车由静止开始运动,经过多长时间,速度达到2m/s?

【答案】分析:这题考的知识点是汽车的两种启动方式,恒定加速度启动和恒定功率启动.本题属于恒定加速度启动方式,由于牵引力不变,根据p=Fv可知随着汽车速度的增加,汽车的实际功率在增加,此过程汽车做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,要想增加速度,就必须减小牵引力,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.
解答:解:(1)分析图线可知:电动车由静止开始做匀加速直线运动,
达到额定功率后,做牵引力(加速度)逐渐减小的变加速直线运动,最终达到最大速度.
(2)当最大速度vmax=15m/s时,牵引力为Fmin=400N,
故恒定阻力  f=Fmin=400N
额定功率  P=Fminvmax=6kW.
所以电动车的额定功率6kW.
(3)匀加速运动的末速度  
代入数据解得  v=3m/s
匀加速运动的加速度  
代入数据解得  a=2m/s2
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 
将v′=2m/s代入上式解得  t=1s.
所以电车经过的时间为1s.
点评:在分析本题目的时候一定要注意图象的坐标,图象的横坐标标的是速度的倒数,从坐标的右侧向左看,车的速度是逐渐增大的,本题目不能从左向右来分析.
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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.
(1)根据图象定性描述汽车的运动过程;
(2)求电动车的额定功率;
(3)电动车由静止开始运动,经过多长时间,速度达到2m/s?

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