Question

16．基于環(huán)保性、能源安全性等原因，大力發(fā)展新能源汽車新興產(chǎn)業(yè)是我國的基本國策．如圖，電動汽車是以車載電源為動力，用電動機驅(qū)動車輪行駛．下表是某電動汽車的主要技術(shù)指標

最高車速	120km/h	一次充電連續(xù)行駛里程	150km
蓄電池	336V/40A•h 高性能磷酸鐵鋰電池	充電時間	4-6h
每百公里耗電	12kw•h	整車質(zhì)量	1050kg

（1）電動機的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場中受力而運動．
（2）該汽車每個車輪與地面的接觸面積為150cm²，請計算該汽車靜止在水平地面上時對于地面的壓強？
（3）若質(zhì)量是一個70kg的人開著電動汽車在水平路面上以60km/h的速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的0.04倍，取g=10N/kg，求：行駛30min，電動機對汽車做的功．
（4）若普通的汽車每行駛100km耗油8L，油價約6元/L，照明用電的電費約0.5元/kw•h；請通過計算說明使用電動汽車與普通的汽車哪種更經(jīng)濟？

Answer 1

分析 （1）通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用，即通電能動，電動機就是利用該原理制成的；
（2）水平地面上的靜止的物體，地面受到的壓力等于重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$即可求出汽車對地面的壓強；
（3）根據(jù)二力平衡的條件以及阻力與重力的關(guān)系即可求出牽引力的大小，然后根據(jù)W=Fs求出電動機對汽車做的功；
（4）分別求出行駛100km消耗的價格，從而確定那種汽車更經(jīng)濟．

解答 解：（1）電動機的工作原理：通電導(dǎo)線在磁場中受力而運動；
（2）S=150×10^-4m²×4=0.06m²
F=G=mg=1050kg×10N/kg=10500N
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10500N}{0.06{m}^{2}}$=1.75×10⁵Pa；
（3）因為汽車在水平公里上勻速行駛，因此牽引力與阻力是一對平衡力，即F=f=0.03G=0.03mg=0.03×（1050kg+70kg）×10N/kg=336N；
由v=$\frac{s}{t}$可得：
s=vt=60km/h×0.5h=30km=30000m；
電動機對汽車做的功：W=Fs=336N×30000m=1.008×10⁷J；
（4）普通汽車費用：6元/L×8L=48元
電動汽車費用：12kW•h×0.5元/kW•h=6元
顯然電動汽車更經(jīng)濟．
故答案為：（1）通電導(dǎo)線在磁場中受力而運動；
（2）汽車靜止在水平地面上時對于地面的壓強為1.75×10⁵Pa；
（3）行駛30min，電動機對汽車做的功為1.008×10⁷J；
（4）電動汽車更經(jīng)濟．

點評 本題考查壓強和電功的計算，關(guān)鍵是知道在水平地面上壓力等于物體重力，學(xué)會從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，注意解題過程中單位的換算．