Question

【題目】上海國(guó)際一級(jí)方程式賽車(chē)場(chǎng)呈“上”字造型，賽道總長(zhǎng)約5.4km，擁有14個(gè)不同轉(zhuǎn)彎半徑的彎道和9種不同組合的賽道。賽車(chē)比賽中，車(chē)手要不斷改變賽車(chē)的速度和運(yùn)動(dòng)方向。賽車(chē)比賽精彩激烈、難度大、科技含量高。為了保證比賽的安全，賽場(chǎng)安排了巡警，如圖是巡警所用的某品牌電動(dòng)巡邏車(chē)，其主要技術(shù)參數(shù)如表所示。已知該電動(dòng)巡邏車(chē)在水平路面上勻速行駛時(shí)所受的阻力為人車(chē)總重的0.04倍，設(shè)該電動(dòng)機(jī)能把電能全部用來(lái)牽引巡邏車(chē)克服阻力做功。總質(zhì)量為220kg的四名巡警乘坐該車(chē)，在水平路面上以額定功率勻速行駛10min．求：

整車(chē)裝備質(zhì)量	680kg
電動(dòng)機(jī)額定功率	3kW
額定工作電壓	48V
最高時(shí)速	30km/h

（1）電動(dòng)機(jī)消耗了多少電能？

（2）巡邏車(chē)通過(guò)了多少路程？

（3）若輪胎與地面的總接觸面積是9×10-2m2，巡邏車(chē)停止時(shí)，四名巡警未下車(chē)前，車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】(1)1.8×106J；(2)5000m；(3)105Pa

【解析】

(1)電動(dòng)機(jī)消耗的電能：

W＝Pt＝3000W×10×60s＝1.8ⅹ106J；

(2)電動(dòng)巡邏車(chē)在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到電動(dòng)機(jī)牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，所以

F＝f＝0.04G＝0.04×（680kg+220kg）×10N/kg＝360N，

根據(jù)W＝Fs，巡邏車(chē)行駛距離：

s＝＝5000m；

(3)巡邏車(chē)停止時(shí)，四名巡警未下車(chē)前，車(chē)對(duì)地面壓力：

F＝G總＝（680kg+220kg）×10N/kg＝9000N，

車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：

p＝＝105Pa。

答：(1)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為1.8×106J；

(2)巡邏車(chē)通過(guò)路程為5000m；

(3)巡邏車(chē)停止時(shí)，四名巡警未下車(chē)前，車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是105Pa。