Question

【題目】如圖所示是某型號(hào)的電動(dòng)巡邏車．已知該電動(dòng)巡邏車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力為人和車總重的0.04倍，某次巡邏時(shí)人和車總質(zhì)量為1.0×103kg，四個(gè)車輪與地面的總接觸面積為80dm3 ． 在水平路面上以36Km/h的速度勻速行駛了20min．（g取10N/kg）
求：
（1）巡邏車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（2）巡邏車在水平路面上勻速行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率有多大？
（3）若電動(dòng)機(jī)把80%的電能用來牽引巡邏車克服阻力做功，則此次巡邏電動(dòng)機(jī)消耗了多少電能？

Answer 1

【答案】
（1）解：S=80dm2=0.8m2，

巡邏車靜止時(shí)對(duì)地面的壓力：

F=G=mg=1.0×103kg×10N/kg=1×104N，

巡邏車靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：

p= = =1.25×104Pa

答：巡邏車對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.25×104Pa

（2）解：因?yàn)樾∑�車在平直的路面上勻速前進(jìn)，所以牽引力：

F=f=0.04G=0.04×1×104N=400N，

t=20min= h，

由v= 可得，小汽車行駛的距離：

s=vt=36km/h× h=12km=1.2×104m，

牽引力做的功：

W=Fs=400N×1.2×104m=4.8×106J，

電動(dòng)機(jī)的輸出功率：

P= = =4000W

答：巡邏車在水平路面上勻速行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為4000W

（3）解：由η= 可得，電動(dòng)機(jī)消耗的總電能：

W電= = =6×106J

答：若電動(dòng)機(jī)把80%的電能用來牽引巡邏車克服阻力做功，則此次巡邏電動(dòng)機(jī)消耗了6×106J電能

【解析】（1）巡邏車對(duì)地面的壓力等于人和車的總重力，利用G=mg求出重力，再利用p= 求解壓強(qiáng)；（2）已知該電動(dòng)巡邏車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力為人和車總重的0.04倍，利用二力平衡可求牽引力大小，然后利用速度公式求出行駛的距離，再利用W=Fs求解牽引力所做的功；再利用P= 計(jì)算巡邏車在水平路面上勻速行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率；（3）利用η= 求出電動(dòng)機(jī)消耗的總電能．
【考點(diǎn)精析】利用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功率的計(jì)算與測(cè)量對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．