Question

【題目】電動觀光車的有關數(shù)據(jù)如下表．

空車質(zhì)量	電機額定功率	滿載乘員	電機額定電壓	滿載時輪胎與地受力面積	最大車速	電機效率	平路行駛里程
1180kg	4kW	11人	48V	4×250cm2	45km/h	80%	≤80km

求解

①設乘員質(zhì)量均為60kg，滿載時車對水平路面的壓強．

②電動機以額定功率工作半小時消耗電能，電動車對外做的功．

③上述過程中，電動觀光以36km/h的速度沿水平面勻速行駛，車在行駛過程中受到的阻力．

Answer 1

【答案】①滿載時車對水平路面的壓強為1.84×105Pa；

②電動機以額定功率工作半小時消耗電能為7.2×106J，電動車對外做的功為5.76×106J；

③車在行駛過程中受到的阻力為320N．

【解析】

試題分析：（1）滿載時車對水平路面的壓力等于乘客與空車的重力之和，又已知滿載時輪胎與地受力面積，根據(jù)公式p=求出對水平路面的壓強；

（2）根據(jù)W=Pt求出電動機以額定功率工作半小時消耗電能，根據(jù)效率公式求出電動車對外做的功；

（3）知道電動車行駛的速度和時間，根據(jù)s=vt求出行駛的路程，又知道電動車對外做的功，根據(jù)W=Fs求出牽引力的大小，汽車勻速行駛時受到的阻力和牽引力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件求出受到的阻力．

解：①滿載時車對地的壓力：

F=G=mg=（m1+m2）g=（1180kg+11×60kg）×10N/kg=1.84×104N，

對水平路面的壓強：

p===1.84×105Pa；

②由P=可得，電動機以額定功率工作半小時消耗電能：

W=Pt=4kW×0.5h=2kWh=7.2×106J，

由η=×100%可得，電動車對外做的功：

W外=W×η=7.2×106J×80%=5.76×106J；

③由v=可得，汽車勻速行駛的路程：

s=vt=36km/h×0.5h=18km=1.8×104m，

由W=Fs可得，汽車勻速行駛時受到的牽引力：

F′===320N，

因汽車勻速行駛時受到的阻力和牽引力是一對平衡力，

所以，在行駛過程中受到的阻力f=F′=320N．

答：①滿載時車對水平路面的壓強為1.84×105Pa；

②電動機以額定功率工作半小時消耗電能為7.2×106J，電動車對外做的功為5.76×106J；

③車在行駛過程中受到的阻力為320N．