Question

图示是最新一款无人驾驶汽车原型图，汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车由电池驱动，电机的功率为40 kW，每次充电可行驶160公里，最高时速可达40公里.

（1）汽车自动驾驶时使用的雷达传感器、激光测距器都是利用 工作的，它的传播速度约为 m/s.

（2） 当汽车以最高时速行驶，耗完电池能量需用多长时间？如果用这些能量的1%来加热20 kg的水至沸腾，求水的初温.

（3）若这两汽车自重为1t，每个轮胎与地面接触面积为40 cm²，求它空载时对地面的压强.

Answer 1

（1）电磁波   3.0×10⁸

解：（1）雷达和激光都是电磁波，它的传播速度为3.0×10⁸ m/s.

（2）由题可得汽车的最高时速为v=40 km/h, 耗完电池能量最多

      可行驶s=160 km，则：_,

所以 W=Pt=40 kW×4 h=40×1 000 W×4×3 600 s=5.76×10⁸ J

由Q=ηW可知，水吸收的热量为Q=η W= cm(t-t₀)，5.76×10⁸ J×1%= 20 kg×4.2×10³ J/(kg·℃）×（100 ℃-t₀），所以t₀=31.4 ºϹ

（3）由题意分析可得S=4×40 cm²=1.6×10^-2 m²