一辆汽油和电力混合动力轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶时，轿车发动机牵引力的大小为2400N，当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出

Question

一辆汽油和电力混合动力轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v₁=90km/h匀速行驶时，轿车发动机牵引力的大小为2400N，当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶2.5s后，速度减为v₂=70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度为v=72km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为50%．轿车在上述过程中所受阻力保持不变．
（1）求轿车输出功率的大小；
（2）通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；
（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持原来状态（90km/h）匀速行驶，求轿车行驶距离．

Answer 1

（1）v=90km/h=25m/s；
由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv得：
轿车输出功率P=Fv=2400N×25m/s=60000W=60kW；
（2）v=72km/h=20m/s；
由v=(s)/(t)得：
行驶2.5s通过的路程s=vt=20m/s×2.5s=50m，
50m<55m，所以汽车不会被拍照．
（3）获得的电能：W=Pt×80%×50%=60000W×2.5s×80%×50%=60000J，
由W=Fs得：s′=(W)/(F)=(60000J)/(2400N)=25m．
答：（1）轿车输出功率的大小为60kW；
（2）轿车不会因为超速而被拍照；
（3）若将上述过程充电所获电能全部用来维持原来状态（90km/h）匀速行驶，轿车行驶距离为25m．