Question

2．2016年9月，中国出口欧洲首台超级电容储能式现代电车正式亮相．这种电车没有传统无轨电车的“辫子”、没有尾气排放．乘客上下车的30秒内可充满电并至少能行驶5千米，刹车和下坡时，还可把80%的刹车能量转成电能回收储存再使用…若某辆电车的技术参数如下表，请回答下列问题：

整备质量（吨）	12	电动机线圈电阻（Ω）	2
座位数（人）	50～60	轮胎数（只）	12
电动机工作电压（V）	500	最高车速（km/h）	80

（1）该无轨电车与天然气公交车相比有哪些优点？请说出两点．
（2）若该车每个轮胎与地面的接触面积为0.05m²，求空车停在水平路面上对地面的压强．
（3）若该车以40km/h的速度在水平路面上行驶5km时，计算该车行驶的时间？若电动机线圈中的电流为40A，则这段时间内消耗的电能为多少？

Answer 1

分析 （1）根据题目中提供的信息即可得出答案；
（2）水平地面上的物体的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据p=$\frac{F}{S}$求出空车停在水平路面上对地面的压强；
（3）先利用v=$\frac{s}{t}$求出电车行驶5km需要的时间，根据P=UI求出电动机输出功率，再根据W=Pt求出汽车消耗的电能即可．

解答 解：（1）根据题目中的信息可知，这种电车没有没有尾气排放、刹车和下坡时，还可把80%的刹车能量转成电能回收储存再使用．故无轨电车与天然气公交车相比：清洁环保；节约能源．
（2）空车停在水平路面上对地面的压力：
F=G=mg=1.2×10⁴kg×10N/kg=1.2×10⁵N，
对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}N}{12×0.05{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（3）由v=$\frac{s}{t}$得，电车行驶5km需要的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{5km}{40km/h}$=0.125h，
电动机输出功率为：
P=UI=500V×40A=20000W=20kW，
汽车消耗的电能为：
W_电=Pt=20kW×0.125h=2.5kW•h，
答：（1）该无轨电车与天然气公交车相比清洁环保；节约能源．
（2）空车停在水平路面上对地面的压强为2×10⁵Pa；
（3）该车行驶的时间0.125h；这段时间内消耗的电能为2.5kW•h．

点评 本题是一道信息题，要求同学们能读懂题目，能从题目中提取有效信息，注意物理原理在实际生活中的应用，难度适中．