Question

太陽能汽車是靠太陽能電池提供動(dòng)力．若某太陽能汽車質(zhì)量是500kg，在平直路面上行駛速度最大可達(dá)15m/s，勻速行駛過程中所受的平均阻力是車重的0.02倍，輪胎接觸地面的總面積是200cm²，則該汽車在平直路面上以最高速度勻速行駛5min時(shí)（g取10N/kg），
（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的牽引力是多少？
（2）太陽能汽車克服阻力做了多少功？驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率是多少？
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強(qiáng)為多大？

Answer 1

（1）汽車的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N．
汽車受到的阻力：f=0.02×5000N=100N．
汽車進(jìn)行勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向上受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，
所以電機(jī)提供的牽引力：F=f=100N．
（2）∵v=

s

t

，
∴汽車5min行駛的距離：s=vt=15m/s×300s=4500m，
汽車克服阻力做功：W=Fs=100N×4500m=4.5×10⁵J．
電機(jī)的輸出功率：P=

W

t

=

4.5×105J

300s

=1500W．
（3）汽車在水平地面上，汽車對水平地面的壓力：F_壓=G=5000N，
汽車對水平地面的壓強(qiáng)：p=

F壓

S

=

5000N

0.02m2

=2.5×10⁵Pa．
答：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的牽引力是100N．
（2）太陽能汽車克服阻力做做功4.5×10⁵J．驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率是1500W．
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強(qiáng)為2.5×10⁵Pa．