Question

诞生于19世纪后10年的汽车，曾经是速度和效率的象征．进入21世纪，伴随着汽车的普及，现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们．2012年进入12月份一直到13年2月底的雾霾就是很好的证明．滨州市环保局大气污染防治科科长祁少军介绍，PM2.5是雾霾天气的主要成因．滨州市环境保护监测站空气物理检测室主任蔡学军说：“滨州的PM2.5来源主要有机动车尾气、扬尘污染和工业污染”，倡导“低碳环保，绿色出行”回归传统和自然的呼声越来越高，但“国际无车日”活动并不是拒绝汽车，而是唤起民众对自身生活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地，一种新的交通工具--电动汽车应运而生了．下表是山东中融电动汽车有限公司快乐宝贝电动汽车性能参数表标准型号

空车质量	850kg	制动距离	15米
满载人员	4人	电动机额定电压	48V
满载时轮胎与地接触面积	4×250cm2	最高车速	54km/h
电动机效率	80%	续航里程	120km-150km 根据气候温度和驾驶速度，道路情况

根据以上技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）?
（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？?
（2）求电动汽车在水平路面上以最大速度匀速行驶4.5×10³m所用的时间？?
（3）若电动汽车在水平路面以最大速度匀速行驶时受到的阻力为车重的0.02倍，求电动汽车匀速行驶4.5×10³m过程中，牵引力所做的功及此时的工作电流？

Answer 1

分析：（1）汽车对水平地面的压力等于重力，由压强公式可以求出压强．
（2）已知路程与速度，由速度公式的变形公式求出汽车的行驶时间．
（3）由平衡条件求出汽车的牵引力，由功的计算公式求出牵引力的功，由效率公式求出汽车电动机做的功，然后由电功率公式求出电动机的电流．

解答：解：（1）电动汽车对路面的压力
F=G_总=G_车+G_人=m_车g+m_人g=850kg×10N/kg+4×60kg×10N/kg=1.09×10⁴N，
满载时轮胎与地接触面积：
S=4×250cm²=0.1m²，
满载时电动汽车对路面的压强：
p=

F

S

=

1.09×104N

0.1m2

=1.09×10⁵Pa；
（2）电动汽车的最高车速：
v=54km/h=15m/s，
电动汽车匀速行驶的路程：s=4.5×10³m，
∵v=

s

t

，
∴电动汽车匀速行驶的时间：
t=

s

v

=

4.5×103m

15m/s

=300s；
（3）电动汽车匀速行驶，处于平衡状态，牵引力等于阻力，此时汽车受到的牵引力：
F=f=0.02G_车=0.02m_车g=0.02×850kg×10N/kg=170N，
牵引力所做的功：
W_有=Fs=170N×4.5×10³m=7.65×10⁵J，
此时电动机消耗的电能：
W_总=

W有

η

=

7.65×105J

80%

=9.5625×10⁵J，
电动机消耗的功率：
P=

W总

t

=

9.5625×105J

300s

=3187.5W，
∵P=UI，
∴此时的工作电流：
I=

P

U

=

3187.5W

48V

≈66.4A；
答：（1）满载时车对水平路面的压强为1.09×10⁵Pa．?
（2）电动汽车在水平路面上以最大速度匀速行驶4.5×10³m所用的时间为300s．?
（3）牵引力所做的功为7.65×10⁵J，此时的工作电流为66.4A．

点评：本题考查了求压强、车的行驶时间、牵引力做的功、电动机的电流等问题，应用压强公式、功的计算公式、电功率公式即可正确解题．