Question

3．進入三月份以來，東營街頭出現(xiàn)了一種共享電動汽車．下表是這種汽車的主要參數(shù)．（g取10N/kg）

空車質(zhì)量	800kg
每個輪胎與地面接觸面積	50cm2
電池容量	44kW•h
標準承載	200kg
最大續(xù)航（充滿電最大行駛路程）	200km
所受阻力與汽車總重的比值	0.09

（1）電動機是電動汽車的核心部分，電動機工作時能量的轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機械能．電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動．
（2）標準承載下，電動汽車靜止時對水平地面的壓強是多少？
（3）圖2是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖象，標準承載下，電動汽車以速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4kW•h，電動機的效率是多少？
（4）若某燃油汽車百公里耗油6升，每升油5.5元，電動汽車充電每度0.8元，通過計算比較使用燃油汽車與電動汽車哪種更經(jīng)濟？

Answer 1

分析 （1）電動機制作原理是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動原理工作的，是電能轉(zhuǎn)化為機械能；
（2）標準承載下，電動汽車靜止時對水平地面的壓力等于空車和標準承載的最大總重力，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積等于4個輪胎與地面接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對水平地面的壓強；
（3）由圖可知，電動汽車做勻速直線運動，讀出一組數(shù)據(jù)，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出電動汽車行駛的速度，再根據(jù)s=vt求出電動汽車以速度勻速行駛1分鐘的路程，電動汽車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)F=f=0.09G求出電動汽車的牽引力，根據(jù)W=Fs求出電動汽車牽引力做的功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{電}}$×100%求出電動汽車發(fā)動機的效率；
（4）知道燃油汽車百公里耗油量和價格可求燃油汽車100km的費用，由表格數(shù)據(jù)可知電動汽車100km消耗的電能和電費價格可求費用，然后比較得出答案．

解答 解：（1）電動機正常工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動原理工作的；
（2）乘客與車的總質(zhì)量：
m=m₁+m₂=800kg+200kg=1000kg，
汽車對水平地面的壓力：
F=G=mg=1000kg×10N/kg=10⁴N，
汽車與水平地面的總接觸面積：
S=4S₀=4×50cm²=200cm²=2×10^-2m²，
汽車對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1{0}^{4}N}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa；
（3）由圖可知，電動汽車做勻速直線運動，當t₁=3s時，s₁=60m，
則電動汽車行駛的速度：
v=$\frac{{s}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{60m}{3s}$=20m/s，
電動汽車以速度勻速行駛1分鐘的路程：
s=vt=20m×60s=1200m，
電動汽車的牽引力：
F₁=f=0.09G=0.09×10⁴N=900N，
電動汽車牽引力做的功：
W_有=F₁s=600N×1200m=1.08×10⁶J，
電動汽車發(fā)動機的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{電}}$×100%=$\frac{1.08×1{0}^{6}J}{0.4×3.6×1{0}^{6}J}$×100%=75%；
（4）燃油汽車100km費用：6L×5.5元/L=33元，
電動汽車100km費用：22kW•h×0.8元/kW•h=17.6元，
因為17.6元小于33  元，所以使用電動汽車費用少，更經(jīng)濟．
答：（1）電能轉(zhuǎn)化為機械能；通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；
（2）標準承載下，電動汽車靜止時對水平地面的壓強是5×10⁵Pa；
（3）電動機的效率是75%；
（4）使用電動汽車更經(jīng)濟．

點評 本題考查了電動機的原理和重力公式、壓強公式、速度公式、做功公式、效率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用等，從表格中獲取有用的信息是關(guān)鍵．