Question

【题目】电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐。某品牌电动汽车，驾驶员与车的总质量为1.6t，车静止时轮胎与地面接触的总面积为0.08m2．汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶20min，此时驱动电机的输入电压为300V，电流为60A，汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍，g取10N/kg。求电动汽车：

（1）静止在水平地面上对地面的压强。

（2）匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能。

（3）匀速行驶过程中牵引力的大小。

（4）匀速行驶过程中牵引力所做的功。

Answer 1

【答案】（1）2×105Pa；（2）2.16×107 J；（3）1.6×103N；（4）1.92×107J

【解析】

（1）根据题意知道，驾驶员与电动车的总质量是1.6t，

所以，静止在水平地面上时对地面的压力等于重力：F=G=mg=1.6×103 kg×10N/kg=1.6×104 N，车静止时轮胎与地面接触的总面积是：S=0.08m2 ，

由p=F/S知道，静止在水平地面上对地面的压强是：p=F/S=1.6×104N/0.08m2=2×105 Pa；

（2）由W=UIt知道，匀速行驶过程中驱动电机消耗的电能是：

W=UIt=300V×60A×20×60s=2.16×107 J；

（3）由于汽车所受阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍，所以，f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103 N，

由于匀速直线运动是平衡态，所以，牵引力的大小等于阻力，即F=f=1.6×103 N；

（4）匀速行驶过程中牵引力所做的功是：

W=Fs=Fvt=1.6×103 N×10m/s×20×60s=1.92×107 J