Question

某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保四輪汽車質(zhì)量為1.2t，驅(qū)動電機的電壓U=300V，電流I=50A，求：
（1）在行駛狀態(tài)下，驅(qū)動電機的電功率是多大？
（2）若每個輪胎與地面的接觸面積為200cm²，則汽車靜止時對水平地面的壓強有多大？（g=10N/kg）
（3）當它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時，若驅(qū)動電機能夠?qū)㈦姍C電功率的90%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械效率，則汽車所受阻力是多大？

Answer 1

分析：（1）知道驅(qū)動電機的電壓和電流，根據(jù)P=UI求出驅(qū)動電機的電功率；
（2）汽車靜止時對水平地面的壓力和自身的重力，根據(jù)壓強公式求出對水平地面的壓強；
（3）根據(jù)效率公式求出機械功率，再根據(jù)P=Fv求出汽車勻速行駛時受到的牽引力，此時牽引力和阻力是一對平衡力，兩個力的大小相等．

解答：解：（1）在行駛狀態(tài)下，驅(qū)動電機的電功率：
P=UI=300V×50A=1.5×10⁴W；
（2）汽車靜止時對水平地面的壓力：
F=G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N，
對水平地面的壓強：
p=

F

S

=

1.2×104N

4×200×10-4m2

=1.5×10⁵Pa；
（3）汽車的機械功率：
P_機=Pη=1.5×10⁴W×90%=1.35×10⁴W，
汽車勻速行駛的速度：
v=36km/h=10m/s，
∵P=Fv，
∴汽車的牽引力：
F_牽=

P機

v

=

1.35×104W

10m/s

=1350N，
∵汽車勻速行駛時，牽引力和受到的阻力是一對平衡力，
∴汽車所受阻力f=F_牽=1350N．
答：（1）在行駛狀態(tài)下，驅(qū)動電機的電功率是1.5×10⁴W；
（2）汽車靜止時對水平地面的壓強為1.5×10⁵Pa；
（3）汽車所受阻力是1350N．

點評：本題考查了電功率公式、重力公式、壓強公式、效率公式、功率公式和二力平衡條件的應用，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．