Question

12．杭州在國(guó)內(nèi)率先啟用可出租的微公交，為市民提供又一便利的出行選擇．該微公交由蓄電池對(duì)車上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．該車的主要技術(shù)參數(shù)如表：

整車	整車質(zhì)量	600kg	鉛酸蓄電池	電壓	48V
	最高車速	60km/h		容量	120A•h
	承載人數(shù)	2人		額定電壓	48V
	最大承載質(zhì)量	200kg	電動(dòng)機(jī)	額定功率	1.2KW

（1）該車在充滿電時(shí)，以額定功率可行駛4.8小時(shí)．
（2）在行駛過程中輪胎與地面的總接觸面積為0.08m²，當(dāng)該車在平直的公路上以最大載重量行駛時(shí)，地面受到的壓強(qiáng)是1×10⁵帕．
（3）若蓄電池儲(chǔ)存能量的60%用于行駛時(shí)克服阻力做功，該車在平直的公路上勻速行駛時(shí)受到的平均阻力為車重的0.01倍，充滿電滿載時(shí)在平直的公路上最多能勻速行駛多少千米？（列式計(jì)算）

Answer 1

分析 （1）已知該車在充滿電時(shí)的容量，求出所能所能做的功，根據(jù)公式t=$\frac{W}{P}$可求此時(shí)行駛時(shí)的時(shí)間．
（2）知道電動(dòng)自行車整車質(zhì)量，從而可以計(jì)算出所載人和物體的總質(zhì)量，利用公式G=mg計(jì)算出重力，在水平面上壓力和重力相等，知道輪胎能承受的最大壓強(qiáng)和輪胎與地面接觸的總面積，可利用公式p=$\frac{F}{S}$計(jì)算地面受到的壓強(qiáng)；
（3）知道蓄電池充滿一次電儲(chǔ)存電能和電動(dòng)機(jī)效率，可利用公式W_有用=W_總η計(jì)算電動(dòng)機(jī)對(duì)外做有用功，由于電動(dòng)自行車在平直的公路上勻速行駛，所以牽引力等于阻力，可利用s=$\frac{{W}_{有用}}{F}$計(jì)算行駛的距離．

解答 解：（1）該車在充滿電時(shí)的容量：
W=UIt=48V×120A×3600s=2.0736×10⁷J，
由P=$\frac{W}{t}$得行駛時(shí)的時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.0736×{10}^{7}J}{1.2×1000w}$=17280s=4.8h．
（2）以最大載重量行駛時(shí)，所載人和物體的總質(zhì)量m=m_物+m_車=200kg+600kg=800kg．
地面受到的壓力F=G=mg=800kg×10N/kg=8000N，
則地面受到的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{8000N}{0.08{m}^{2}}$=1×10⁵Pa；
（3）若蓄電池儲(chǔ)存能量的60%用于行駛時(shí)克服阻力做功，則電動(dòng)機(jī)對(duì)外做有用功為：
W_有用=W_總η=2.0736×10⁷J×60%=1.24416×10⁷J，
由于電動(dòng)自行車在平直的公路上勻速行駛，則F=f=0.01G=0.01×8000N=80N，
由W=Fs得：充滿電滿載時(shí)在平直的公路上行駛的距離：
s=$\frac{{W}_{有用}}{F}$=$\frac{1.24416×{10}^{7}J}{80N}$=155520m=155.52km．
答：（1）4.8；（2）1×10⁵Pa；
（3）充滿電滿載時(shí)在平直的公路上最多能勻速行駛155.52km．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流、壓強(qiáng)、壓力、質(zhì)量、做功等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，解題過程中還要注意單位的換算．