Question

17．為提倡環(huán)保，促進節(jié)能減排，云南各旅游景點都在使用電動光觀車，下表為一輛電動觀光車銘牌上部分參數(shù)如表格所示，某次搭載乘客時車與人的總質(zhì)量為1500kg，假設(shè)車在額定功率下以10m/s的速度沿水平路面勻速行駛20min，所受阻力為車與人總重力的0.02倍，g取10N/kg，求：

最大允許總質(zhì)量	1800kg
核定載客人數(shù)	12
電動機額定功率	4.2kW
電動機額定電壓	48V
電池容量	145Ah

（1）若車輪與地面的總接觸面積為400cm²，該過程電動車在水平路面靜止時對地面的壓強；
（2）電動機正常工作時的電流
（3）該過程電動車牽引力所做的功；
（4）該過程電動機的效率．

Answer 1

分析 （1）電動車對地面的壓力等于人和電動車的總重力，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強公式求出車對地面的壓強；
（2）根據(jù)P=UI求通過電動機的電流；
（3）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出行駛路程，勻速行駛，牽引力等于阻力，根據(jù)W=Fs求出電動車牽引力所做的功；
（4）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，再根據(jù)η=$\frac{W}{{W}_{總}}$求出電動機的效率．

解答 解：（1）電動車對地面的壓力F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N，
電動車在水平路面靜止時對地面的壓強：
P=$\frac{F}{S}$=$\frac{15000N}{400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.75×10⁵Pa；
（2）由P=UI得：
電動機正常工作時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4200W}{48V}$=87.5A；
（3）電動車的牽引力：F=f=0.02G=15000N×0.02=300N，
時間t=20min=1200s，
由v=$\frac{s}{t}$得：
行駛路程：s=vt=10m/s×1200s=12000m，
電動車牽引力所做的功：
W=Fs=300N×12000m=3.6×10⁶J；
（4）消耗的電能：W_電=Pt=4200W×1200s=5.04×10⁶J，
電動機的效率：
η=$\frac{W}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{5.04×1{0}^{6}J}$×100%=71.4%．
答：（1）電動車在水平路面靜止時對地面的壓強為3.75×10⁵Pa；
（2）電動機正常工作時的電流為87.5A；
（3）該過程電動車牽引力所做的功為3.6×10⁶J；
（4）該過程電動機的效率為71.4%．

點評 本題考查了壓強的計算、二力平衡條件的應(yīng)用和功率、功的計算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運用，還要注意知道電動的效率是指電動機對自行車做的功和電動機消耗電能的比值．