Question

4．2014年10月24日眾泰純電動(dòng)車云100正式上市，云100在滿電狀態(tài)下最大續(xù)航里程達(dá)到150公里，云100汽車的質(zhì)量是1000千克，最大行駛速度達(dá)到25m/s，勻速過程中所受的平均阻力是車重的0.03倍，輪胎接觸地面的總面積是200cm²，當(dāng)該車在平直路面上以最高速度勻速行駛3min時(shí)，求：
（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的牽引力是多少？
（2）太陽能汽車克服阻力做了多少功？
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強(qiáng)為多大？

Answer 1

分析 （1）由題知電動(dòng)車勻速行駛，根據(jù)二力平衡的知識(shí)知道牽引力的大小等于阻力大小，而阻力大小等于壓力的0.03倍（壓力根據(jù)F=G=mg計(jì)算），據(jù)此可求牽引力的大小；
（2）利用速度公式求電動(dòng)車行駛的距離，利用W=Fs求電動(dòng)機(jī)對自行車做的功；
（3）電動(dòng)車對地面的壓力等于電動(dòng)車的總重力，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出車對地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
（1）因?yàn)殡妱?dòng)車在水平的路面上勻速行駛，
所以電動(dòng)車受到的牽引力：F=f=0.03G=0.03mg=0.03×1000kg×10N/kg=300N；
（2）該車3min行駛的距離：s=vt=25m/s×3×60s=4500m，
汽車克服阻力做功：W=Fs=300N×4500m=1.35×10⁶J；
（3）車對地面的壓力：F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，
車對地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10000N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa．
答：
（1）電機(jī)提供的牽引力為300N；
（2）汽車克服阻力做功為1.35×10⁶J；
（3）汽車對水平路面的壓強(qiáng)為5×10⁵Pa．

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算、二力平衡條件的應(yīng)用和功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活運(yùn)用．