题目内容
【题目】2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车,不仅气势磅礴而且还是一辆电动车,充一次电可以走100公里左右.假设这辆电动彩车的总质量为m=6.75×103 kg,当它匀速通过天安门前L=500 m的检阅区域时用时t=250 s,驱动电机的输入电流I=10 A,输入电压为U=300 V,电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍.g取10 m/s2,不计摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:
(1)驱动电机的输入功率.
(2)电动彩车通过天安门前时牵引力的功率.
(3)驱动电机的内阻和机械效率.
【答案】(1)3000 W (2)2700 W (3)3 Ω 90%
【解析】
试题分析:(1)驱动电机的输入功率P入=UI=300 V×10 A=3000 W.
(2)电动彩车通过天安门前的速度v=s/t=2 m/s
电动彩车行驶时所受阻力f=0.02mg=0.02×6.75×103×10 N=1.35×103 N
电动彩车匀速行驶时F=f,故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率:
P机=Fv=2700 W.
(3)设驱动电机的内阻为R,由能量守恒定律得:
P入t=P机t+I2Rt
解得:驱动电机的内阻R=3 Ω
驱动电机的机械效率η=P机/P入×100%=90%.
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