Question

14．2015年5月18日，国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策，很多城市相继用电动公交车代替了燃油公交车．一辆电动公交车铭牌上部分参数如表格所示，某次搭载乘客是车与人的总质量为15000kg，假设该车在额定功率下以30km/h的速度沿水平路面匀速行驶了12km，所受阻力为车与人总质量的$\frac{1}{50}$，求：

最大允许总质量	18000kg
核定载客人数	60
电动机额定功率	50kW
电动机额定电压	600V
电池容量	600Ah

（1）该过程公交车行驶的时间．
（2）该过程公交车消耗的电能．
（3）该过程公交车的牵引力所做的功．
（4）电动公交车与燃油车相比有哪些优点．

Answer 1

分析 （1）由v=$\frac{s}{t}$计算公交车行驶的时间；
（2）由P=$\frac{W}{t}$计算公交车消耗的电能；
（3）匀速直线运动的物体受到的是平衡力，由此时得牵引力，再由W=Fs计算牵引力做的功；
（4）可从节能环保的角度：热污染、噪声污染、废气污染等方面分析．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，公交车行驶的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{12km}{30km/h}$=0.4h；
（2）由表格数据知，电动机额定功率为50kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，公交车消耗的电能：
W=Pt=50kW×0.4h=20kW•h；
（3）公交车行驶时受到的阻力：
f=$\frac{1}{50}$G=$\frac{1}{50}$mg=$\frac{1}{50}$×15000kg×10N/kg=3000N，
车在水平路面匀速行驶，水平方向的阻力与牵引力是一对平衡力，
所以：F=f=3000N，
该过程公交车的牵引力所做的功：
W=Fs=3000N×12×10³m=3.6×10⁷J；
（4）电动汽车不排放尾气，不污染大气，电动汽车噪音小，效率高节能．
答：（1）该过程公交车行驶的时间为0.4h．
（2）该过程公交车消耗的电能为20kW•h．
（3）该过程公交车的牵引力所做的功为3.6×10⁷J．
（4）电动公交车与燃油车相比环保、节能．

点评 本题以电动公交车为背景，考查了速度、功率公式的应用以及平衡力的应用，综合性强，但难度不大，体现了物理在生活中应用，也培养了学生的环保意识．