Question

8．为提倡环保，促进节能减排，我们张店多路公共汽车已经换成了电动车．有一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示．

最大允许总质量	18000Kg
额定载客人数	57
电动机额定功率	90KW
电动机额定电压	600V

某次搭载乘客时车与人的总质量为1.5×l0⁴kg，假如车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍，g取10N/kg．求：
（1）电动机的额定电流是多少？
（2）该过程客车牵引力所做了多少功？
（3）该过程客车电能转化为机械能的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）额定电流指用电器在额定电压下工作时的电流，依据公式P=UI运算；
（2）在水平路面上匀速行驶的物体，所受的阻力与牵引力是一对平衡力，根据公式W=Fs运算；
（3）牵引力所做的功即为有用功，客车消耗的电能可用W=Pt运算，再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$运算．

解答 解：（1）依据公式P=UI得电动机的额定电流：
I_额=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{9×1{0}^{4}W}{600V}$=150A；
（2）客车所受阻力：f=0.02G=0.02mg=0.02×1.5×l0⁴kg×10N/kg=3×l0³ N
因为车匀速直线运动，则客车牵引力所做的功为：
W_有=Fs=fvt=3×l0³ N×20m/s×20×60s=7.2×l0⁷ J；
（3）客车消耗的电能：W_总=Pt=9×10⁴W×20×60s=1.08×10⁸ J；
电能转化为机械能的效率是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=7.2×l0⁷ J/1.08×10⁸ J=66.7%．
答：（1）电动机的额定电流是150A；
（2）该过程客车牵引力所做功为7.2×l0⁷ J；
（3）客车电能转化为机械能的效率是66.7%．

点评 本题主要考查了克服阻力做功的含义，理解机械效率，要掌握规律公式的运用，是一道综合性较强的习题．