Question

【題目】為減少碳排放，國家鼓勵發展電動車。綜合續航里程是電動車性能的重要指標，我國目前測試綜合續航里程的標準是：電動車充滿電后，重復以下一套循環，將電能耗盡后實際行駛的里程就是綜合續航里程。一套循環：由4個市區工況與1個市郊工況組成。市區工況是模擬在市區速度較低的情況，每1個市區工況平均時速18km/h，行駛時間200s；市郊工況是模擬交通暢通的情況，每1個市郊工況平均時速64.8km/h，行駛時間400s。

國產某型號的電動汽車有四個相同的輪胎，空載整車質量2400kg，在水平地面上時每個輪胎與地面的接觸面積是0.06m2，使用的液冷恒溫電池包充滿電后蓄電池電能是70kW·h。

某次測試，在市區工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是480N，在市郊工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是600N，測得的綜合續航里程是336km。g 取10N/kg。求：

（1）空載時輪胎對地面的壓強。

（2）本次測試中，完成1個市區工況，電動汽車牽引力做的功。

（3）本次測試中，完成一套循環，電動汽車平均消耗多少kW·h的電能。

Answer 1

【答案】（1）1×105Pa （2）4.8×105J （3）2.33 kW·h

【解析】

（1）空載時整車對水平地面的壓力為F=G車=m車g=2400kg×10N/kg=24000N，則輪胎對地面的壓強為p===1×105Pa。

（2）完成1個市區工況，v1=18km/h=5m/s，t1=200s，行駛的路程為s1=v1t1==5m/s×200s=1000m。牽引力大小F牽=480N，則電動汽車牽引力做的功為W= F牽s1=480N×1000m=4.8×105J。

（3）完成1個市郊工況，v2=64.8km/h=18m/s，t2=400s，行駛的路程為s2=v2t2==18m/s×400s=7200m。完成一套循環，電動汽車行駛的路程為s= 4s1+s2=4×1000m+7200m=11200m=11.2km。因電動車將電能耗盡能行駛s總=336km，則電動車所有電能能完成的循環套數為n===30。又因電動車所有電能為W總=70kW·h，則完成一套循環，平均消耗的電能為W′===2.33 kW·h。