Question

17．利用新能源的纯电动车，它的车体全部采用碳纤维材质构成，能有效减少车体重力，电动机可以提供170Hp（马力）最大功率，配置一组22KW•h的锂离子电池，该车0～100km/h加速时间为7.2s，最高车速可达150km/h，充满电后可行驶130～160m（g=10N/kg，计算结果保留1为小数），请你根据以上信息回答下列问题：
（1）车体全部采用碳纤维材质构成，能有效减少车身重力的原因在体积相同的情况下，碳纤维材质的密度比钢小，纯电动汽车的优点和缺点是污染小，充电后的行驶里程较短．
（2）电动汽车的质量是2t，每只轮胎着地面积是100cm²，计算电动汽车静止时对地面的压强是多少．

Answer 1

分析 （1）碳纤维的密度比钢制、铝合金小，用碳纤维制作的球拍重量轻；电动汽车使用过程中不会产生废气，与传统汽车相比根本不存在大气污染的问题，高效率，无噪音，噪声低等，从电池方面和能源方面分析缺点；
（2）电动汽车四脚着地时，受力面积应为四只轮胎的总面积；电动汽车对地面的压力大小等于其重力；最后运用压强公式计算即可．

解答 解：（1）新能源的纯电动车，车体全部采用碳纤维材质构成，因为碳纤维材质的 密度比钢小，所以在体积相同的情况下，能有效减少车身重力；
纯电动汽车的优点：污染小，高效率、噪声低等，缺点：一是电池成本较高，电池的能量密度较低，充电后的行驶里程较短等问题；纯电动汽车本身投资比燃油汽车贵，其使用电力要建设发电厂，建设输电配电设施，还要建设充电站，还要建设蓄电池厂等；
（2）电动汽车的重力：
G=mg=2×1000kg×10N/kg=20000N，
电动汽车对地面的压力：
F=G=20000N，
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20000N}{4×1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa
答：（1）密度；污染小；充电后的行驶里程较短；
（2）电动汽车静止时对地面的压强是5×10⁵Pa．

点评 本题（2）的关键是确定受力面积，与此类似如：人站立时双脚着地，而行走时只有一只脚着地．