Question

2．2016年9月，中國出口歐洲首臺(tái)超級(jí)電容儲(chǔ)能式現(xiàn)代電車正式亮相．這種電車沒有傳統(tǒng)無軌電車的“辮子”、沒有尾氣排放．乘客上下車的30秒內(nèi)可充滿電并至少能行駛5千米，剎車和下坡時(shí)，還可把80%的剎車能量轉(zhuǎn)成電能回收儲(chǔ)存再使用…若某輛電車的技術(shù)參數(shù)如下表，請(qǐng)回答下列問題：

整備質(zhì)量（噸）	12	電動(dòng)機(jī)線圈電阻（Ω）	2
座位數(shù)（人）	50～60	輪胎數(shù)（只）	12
電動(dòng)機(jī)工作電壓（V）	500	最高車速（km/h）	80

（1）該無軌電車與天然氣公交車相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？請(qǐng)說出兩點(diǎn)．
（2）若該車每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.05m²，求空車停在水平路面上對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）若該車以40km/h的速度在水平路面上行駛5km時(shí)，計(jì)算該車行駛的時(shí)間？若電動(dòng)機(jī)線圈中的電流為40A，則這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目中提供的信息即可得出答案；
（2）水平地面上的物體的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出空車停在水平路面上對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）先利用v=$\frac{s}{t}$求出電車行駛5km需要的時(shí)間，根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)輸出功率，再根據(jù)W=Pt求出汽車消耗的電能即可．

解答 解：（1）根據(jù)題目中的信息可知，這種電車沒有沒有尾氣排放、剎車和下坡時(shí)，還可把80%的剎車能量轉(zhuǎn)成電能回收儲(chǔ)存再使用．故無軌電車與天然氣公交車相比：清潔環(huán)保；節(jié)約能源．
（2）空車停在水平路面上對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=1.2×10⁴kg×10N/kg=1.2×10⁵N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}N}{12×0.05{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（3）由v=$\frac{s}{t}$得，電車行駛5km需要的時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{5km}{40km/h}$=0.125h，
電動(dòng)機(jī)輸出功率為：
P=UI=500V×40A=20000W=20kW，
汽車消耗的電能為：
W_電=Pt=20kW×0.125h=2.5kW•h，
答：（1）該無軌電車與天然氣公交車相比清潔環(huán)保；節(jié)約能源．
（2）空車停在水平路面上對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa；
（3）該車行駛的時(shí)間0.125h；這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為2.5kW•h．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道信息題，要求同學(xué)們能讀懂題目，能從題目中提取有效信息，注意物理原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用，難度適中．