Question

电动轿车是未小轿车发展的趋势，某轻型电动轿车，质量（含载重）m =200kg，蓄电池组电动势E=200V，内阻r=0.05Ω,直接对超导电动机（线圈为超导材料,电阻为零）供电，供电电流I=100A，电动机通过传动效率=90％的传动装置带动车轮转动。保持电动机功率不变，假设轿车在运动过程中所受摩擦及空气阻力大小之和恒为f=653N，g=10m/s2,试求

(1) 若轿车在6s内由静止在水平路面上加速到v=72km/h，则这6s内轿车的位移大小为多少？

(2) 已知某斜坡路面的倾角为，轿车所受摩擦及空气阻力大小不变，则轿车在上坡过程中能达到的最大速度为多少？（）

Answer 1

【答案】（1）100m    （2）15m/s

【命题立意】 本题旨在考查电功率、动能定理和功率。

【解析】（1）电输出电压：   ①   

电动机功率：    ②         

由动能定理：    ③       

由②③代入数据解得：  ④       

（2）当轿车加速度时，速度达到最大，此时轿车牵引力：

   ⑤      

又    ⑥        

由④⑤代入数据解得：⑦    

【易错警示】(1)根据闭合电路路端电压与电动势的关系求得路端电压，然后根据电功率公式求得电功率，根据动能定理求得位移（2）当轿车加速度时，速度达到最大，此时轿车牵引力等于重力的分力加摩擦力，然后根据功率求得速度。