题目内容

【题目】未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一,提倡大家低碳出行,电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高,是今后交通工具的发展方向.某款新型家用四轮电动汽车质量为0.6t,每个轮胎与地面接触面积为20cm2 , 汽车蓄电池提供电压150V,电动机正常工作时电流为10A,使汽车获得240N的牵引力,保证汽车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶,g取10N/kg,求:
(1)汽车静止时对地面的压强;
(2)汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功;
(3)电动机正常工作时,电能转化为机械能的效率.

【答案】
(1)解:汽车静止时对地面的压力:F压=G=mg=0.6×103kg×10N/kg=6000N,

汽车静止时对地面的压强:p= = =7.5×105Pa

答:汽车静止时对地面的压强为7.5×105Pa;


(2)解:汽车在水平路面上匀速行驶,所受的阻力:f=F牵=240N,

汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功:W=fs=fvt=240N× m/s×5×60s=3.6×105J

答:汽车匀速行驶5min克服摩擦阻力所做的功为3.6×105J;


(3)解:电动机正常5min消耗的电能:W总=UIt=150V×10A×5×60s=450000J,

由η= ×100%可得:由η= ×100%= ×%=80%

答:电动机正常工作时,电能转化为机械能的效率为80%


【解析】(1)静止在水平面上的物体,其对水平面的压力大小等于物体的重力,由p= 解题;(2)匀速直线运动的物体,其所受的阻力与牵引力为一对平衡力,由W=Fs求解;(3)用电器正常工作时,由W=Pt求出所消耗的电能,由η= ×%解题.
【考点精析】利用压强的大小及其计算和功的计算对题目进行判断即可得到答案,需要熟知压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m.

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