1.(12分)汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,为减少污染,目前国家提倡使用电动汽车.在平直的公路上一辆电动汽车由甲处从静止开始启动,先做20 s的匀加速直线运动,速度达到15 m/s时,再匀速运动240 s通过乙处.现有一辆质量为m=1000 kg的燃油轿车,其发动机的额定输出功率P=90 kW,它也从甲处由静止开始以恒定的输出功率P启动做直线运动,轿车通过乙处时速度达到最大速度30 m/s.设轿车运动时所受的阻力不变,轿车每做1 J的功排放的气态污染物的质量为k=3×10-6g,求:
(1)甲、乙两地的距离;
(2)燃油轿车从甲地运动到乙地的过程中排放的气态污染物质量.
解析:本题考查匀变速直线运动规律、功率、动能定理及其相关的知识点.
(1)电动汽车在开始t1=20 s的时间内的位移x1=×t1=150 m
电动汽车在t2=240 s的时间内的位移x2=vtt2=3600 m
甲、乙两地相距x=x1+x2=3750 m
(2)设轿车从甲处运动到乙处所做的功为W,运动时所受阻力为f,则
f==3×103 N