Question

【題目】在2018上海國(guó)際新能源汽車展上，各款車型爭(zhēng)奇斗艷．參展的新能源汽車大部分為電動(dòng)汽車，其動(dòng)力主要來(lái)源于電動(dòng)機(jī)，如圖所示是一款新型電動(dòng)汽車，請(qǐng)你根據(jù)下面的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：

（1）若汽車質(zhì)量為960kg，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm2，汽車靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)地面的壓強(qiáng)多大（g＝l0N/kg）

（2）該電動(dòng)汽車內(nèi)部的電池電壓為75V，額定電流為100A，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)可以把80%的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，汽車以額定功率勻速行駛，當(dāng)速度為36km/h時(shí)，所受平均阻力是多少？

（3）普通汽車把汽車燃燒能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率為25%．如果電動(dòng)汽車以36km/h的速度在額定功率下勻速行駛100km，與普通汽車相比大約可以節(jié)省多少汽油？（汽油的熱值是q汽油=4.6×107J/kg，結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】（1）1.2×105Pa；（2）600N；（3）5.2kg．

【解析】

（1）．汽車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：

F＝G＝mg＝960kg×10N/kg＝9600N

受力面積：

S＝200cm2×4＝800cm2＝8×10﹣2m2，

對(duì)地面的壓強(qiáng)：

答：汽車靜止在水平地面上時(shí)，它對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.2×105Pa；

（2）．電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的功率：

P電＝UI＝75V×100A＝7500W

由可得，牽引力的功率：

P機(jī)械＝80%P電＝80%×7500W＝6000W；

汽車行駛的速度：

v＝36km/h＝10m/s；

因汽車以額定功率勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，

所以，由可得，所受平均阻力：

；

答：汽車以額定功率勻速行駛，當(dāng)速度為36km/h時(shí)，所受平均阻力是600N；

（3）．在額定功率下勻速行駛100km牽引力做的功：

W＝F′s＝600N×100×103m＝6×107J，

由可得，需要汽油完全燃燒釋放的熱量：

，

由Q放＝mq可得，節(jié)省汽油的質(zhì)量：

．

答：與普通汽車相比大約可以節(jié)省5.2kg的汽油．