Question

5．電動(dòng)汽車的環(huán)保性，受到了廣大市民的青睞．某品牌電動(dòng)車滿載時(shí)質(zhì)量1.5t，假設(shè)每只輪胎與地面的接觸面積恒為0.02m²．小明開(kāi)動(dòng)汽車，在平直道路上勻速行駛，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入電壓U=300V，電流I=50A．汽車產(chǎn)生的牽引力為1350N，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率．求：
（1）汽車勻速行駛時(shí)，受到地面的摩擦力為1350N；驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸入功率W．
（2）該電動(dòng)汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)有多大？
（3）該汽車勻速行駛時(shí)的速度為多少？

Answer 1

分析 （1）汽車在水平路面上前進(jìn)時(shí)，牽引力等于阻力；根據(jù)P=UI求出功率；
（2）根據(jù)G=mg求出重力，即壓力，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)效率求出牽引力的功率，根據(jù)P=Fv求出速度．

解答 解；（1）汽車勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，故F=f=1350N；
驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸入功率為：P=UI=300V×50A=15000W；
（2）電動(dòng)汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力等于重力：F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N；
產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{15000N}{0.02{m}^{2}×4}$=1.875×10⁵Pa；
（3）牽引力的功率為：P'=Pη=15000W×90%=13500W；
由P=Fv得速度為：
v=$\frac{P'}{F}$=$\frac{13500W}{1350N}$=10m/s．
故答案為：（1）1350N；驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸入功率為15000W；
（2）該電動(dòng)汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.875×10⁵Pa；
（3）該汽車勻速行駛時(shí)的速度為10m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、功率公式、二力平衡條件的應(yīng)用，明確什么時(shí)候牽引力的功率最大是解題的關(guān)鍵．