Question

8．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m=3×10³kg．已知该车车轮与水平地面的总接触面积为0.08m²，当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V．在此行驶状态下．
（1）求地面受到的压强 （g=10N/kg）；
（2）求该驱动电机消耗的电功率P_电；
（3）若汽车获得牵引前进的机械功率P_机为1.35×10⁴W，求汽车所受阻力．

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出重力，由于水平地面上的物体产生的压力与重力相等，利用p=$\frac{F}{S}$求出地面受到的压强．
（2）根据P=UI求出驱动电机的输入功率．
（3）根据P=Fv，求出牵引力，由于匀速行驶时，牵引力等于阻力，即可求出汽车所受的阻力．

解答 解：（1）已知环保汽车在水平路面上匀速行驶时，则地面受到的压力：
F=G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N；
地面受到的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=3.75×10⁵Pa．
（2）驱动电机的输入功率：
P_电=UI=300V×50A=1.5×10⁴W．
（3）已知v=36km/h=10m/s，则由P=$\frac{W}{s}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得：
牵引力F_牵=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.35×1{0}^{4}W}{10m/s}$=1.35×10³N；
由于环保汽车在水平路面上匀速行驶，则阻力f=F_牵=1.35×10³N．
答：（1）地面受到的压强为3.75×10⁵Pa；
（2）驱动电机的输入功率为1.5×10⁴；
（3）汽车所受阻力为1.35×10³ N．

点评 本题考查压强、功率的公式应用，关键注意区分功率的公式P=UI和机械功率的公式P=Fv的应用．