Question

8．某輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車，總質量m=3×10³kg．已知該車車輪與水平地面的總接觸面積為0.08m²，當它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I=50A，電壓U=300V．在此行駛狀態(tài)下．
（1）求地面受到的壓強 （g=10N/kg）；
（2）求該驅動電機消耗的電功率P_電；
（3）若汽車獲得牽引前進的機械功率P_機為1.35×10⁴W，求汽車所受阻力．

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出重力，由于水平地面上的物體產生的壓力與重力相等，利用p=$\frac{F}{S}$求出地面受到的壓強．
（2）根據P=UI求出驅動電機的輸入功率．
（3）根據P=Fv，求出牽引力，由于勻速行駛時，牽引力等于阻力，即可求出汽車所受的阻力．

解答 解：（1）已知環(huán)保汽車在水平路面上勻速行駛時，則地面受到的壓力：
F=G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N；
地面受到的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=3.75×10⁵Pa．
（2）驅動電機的輸入功率：
P_電=UI=300V×50A=1.5×10⁴W．
（3）已知v=36km/h=10m/s，則由P=$\frac{W}{s}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得：
牽引力F_牽=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.35×1{0}^{4}W}{10m/s}$=1.35×10³N；
由于環(huán)保汽車在水平路面上勻速行駛，則阻力f=F_牽=1.35×10³N．
答：（1）地面受到的壓強為3.75×10⁵Pa；
（2）驅動電機的輸入功率為1.5×10⁴；
（3）汽車所受阻力為1.35×10³ N．

點評 本題考查壓強、功率的公式應用，關鍵注意區(qū)分功率的公式P=UI和機械功率的公式P=Fv的應用．