Question

5．大力發(fā)展電動(dòng)車，減少燃油汽車的尾氣排放量是防止霧霾天氣的有效措施，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公里，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…全球首創(chuàng)超級(jí)電容儲(chǔ)能式現(xiàn)代電車將在我國一些大城市投入使用．
若某輛電車的技術(shù)參數(shù)如表：

整備質(zhì)量（噸）	12
座位數(shù)（人）	50～60
電動(dòng)機(jī)工作電壓（V）	500
電動(dòng)機(jī)的線圈電阻（Ω）	2
行李艙（m3）	0.6
輪胎數(shù)（只）	12
最高車速（km/h）	80

①若該車以40km/h的速度在水平路面上行駛5km，電動(dòng)機(jī)線圈中的電流為40A，則乘客一次上下車的30秒內(nèi)，至少要向電瓶充多少千瓦時(shí)的電？
②若不計(jì)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱以外的其他能量損耗，此時(shí)汽車的牽引力是多大？

Answer 1

分析 ①先求出電車行駛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；
②先求出電車消耗的機(jī)械功率，再根據(jù)P=Fv求解牽引力．

解答 解：①電車行駛5km需要的時(shí)間為：
t=$\frac{x}{v}=\frac{5km}{40km/h}=0.125h$，
電動(dòng)機(jī)輸出功率為：
P=UI=500×40W=20000W=20kW，
汽車消耗的電能為：
W_電=Pt=20kW×0.125h=2.5kWh，
所以至少能充2.5kWh的電，
②機(jī)械功率為：
P=P_電-P_熱=20000-40²×2=16800W，
電車的牽引力為：
F=$\frac{P}{v}=\frac{16800}{\frac{40}{3.6}}=1512N$．
答：①至少要向電瓶充2.5kWh的電；
②若不計(jì)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱以外的其他能量損耗，此時(shí)汽車的牽引力是1512N．

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．