Question

如圖所示，國慶群眾游行隊伍中的國徽彩車，不僅氣勢磅礴而且還是一輛電動車，充一次電可以走100公里左右．假設(shè)這輛電動彩車的總質(zhì)量為6.75×10³ kg，當(dāng)它勻速通過天安門前500 m的檢閱區(qū)域時用時250 s，驅(qū)動電機的輸入電流I＝10 A，電壓為300 V，電動彩車行駛時所受阻力為車重的0.02倍．g取10 m/s²，不計摩擦，只考慮驅(qū)動電機的內(nèi)阻發(fā)熱損耗能量，求：

(1)驅(qū)動電機的輸入功率．

(2)電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進的機械功率．

(3)驅(qū)動電機的內(nèi)阻和機械效率．

Answer 1

【解析】(1)驅(qū)動電機的輸入功率P_入＝UI＝300 V×10 A＝3000 W.

(2)電動彩車通過天安門前的速度v＝＝2 m/s

電動彩車行駛時所受阻力f＝0.02mg＝0.02×6.75×10³×10 N＝1.35×10³ N

電動彩車勻速行駛時F＝f，故電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進的機械功率P_機＝Fv＝2700 W.

(3)設(shè)驅(qū)動電機的內(nèi)阻為R，由能量守恒定律得：

P_入t＝P_機t＋I²Rt

解得：驅(qū)動電機的內(nèi)阻R＝3 Ω

驅(qū)動電機的機械效率η＝×100%＝90%.

【答案】(1)3000 W　(2)2700 W　(3)3 Ω　90%