Question

【题目】随着国家开启“生态保持红线”战略，电动汽车也在全国各大城市逐渐多了起来。如图是某市停放在指定地点的一种共享电动汽车，下表是这种汽车的主要参数，在标准载重下。(g 取 10 N/kg)求：

(1)电动汽车静止时对水平地面的压强；

(2)电动汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时的速度；

(3)正常工作时，电动汽车匀速行驶5min的耗电量为2kW·h，电动汽车的效率。

Answer 1

【答案】(1)5×105 Pa；(2)20 m/s；(3)75%

【解析】

（1）因为电动汽车的标准载重为200kg，空车质量为800kg，所以在标准载重下，电动汽车总的质量为，m=m车+m载重=800kg+200kg=1000kg，所以电动汽车静止时对水平地面的压力为，F压=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，因为每个轮胎与地面的接触面积为50cm2，所以电动汽车静止在水平地面上的受力面积为，S=4×50cm2=200cm2=0.02m2，所以电动汽车静止时对水平地面的压强，P=F压/S=10000N/0.02m2=5×105Pa；

答：电动汽车静止时对水平地面的压强是5×105Pa。

（2）因为电动汽车所受阻力为车重的0.09倍，所以汽车在平直公路上匀速行驶时，电动汽车所受阻力为f=0.09G=0.09mg=0.09×1000kg×10N/kg=900N，所以电动汽车此时的牵引力为：F牵引力=f=900N，因为电动汽车额定输出功率为P额=18kW=18000W，根据功率的公式P=W/t=F牵引力v可得，v=P额/F牵引力=18000W/900N=20m/s；

答：电动汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时的速度是20m/s。

（3）因为电动汽车匀速行驶5min=300s消耗的电能为W总=2kW·h=2×3.6×106J=7.2×106J，

电动机牵引力对外做功为，W有=P额t=18000W×300s=5.4×106J，所以电动机的效率为η=W有/W总=(5.4×106J)/ (7.2×106J)=75%。

答：电动汽车的效率为75%。