Question

8．人類從鳥類飛行得到啟示發(fā)明了飛機(jī)，從魚類游泳得到啟示發(fā)明了潛艇．某大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設(shè)計(jì)出“都市螞蟻”概念車（如圖所示），獲2009年全國汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽最高獎項(xiàng)．這款概念車小巧實(shí)用，并可根據(jù)人數(shù)組合乘車艙，有利于緩解城市交通擁堵．（g取1ON/㎏）
（1）如果“都市螞蟻”概念車乘載兩人后總質(zhì)量為500千克，以5米/秒的速度在城市中勻速行駛，“都市螞蟻”車在運(yùn)行過程中受到的阻力是總重的0.04倍，則該車行駛的功率多大？
（2）如果“都市螞蟻”概念車是用輸出電壓為50V的直流電源供電，電動機(jī)的效率為80%，則該車的工作電流多大？

Answer 1

分析 （1）知道車的總質(zhì)量，利用G=mg求車的總重力，根據(jù)二力平衡的條件求出牽引力的大小，然后根據(jù)P=Fv求出功率；
（2）知道電動機(jī)的效率為80%，而η=$\frac{{P}_{輸出}}{{P}_{電}}$可求電動機(jī)的功率，再根據(jù)P=UI求該車的工作電流．

解答 解：
（1）“都市螞蟻”車的總重力：
G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
因?yàn)椤岸际形浵仭避噭蛩傩旭偅?br />所以在行駛過程中受到的牽引力：
F=f=0.04G=0.04×5000N=200N；
發(fā)動機(jī)的輸出功率：
P_輸出=Fv=200N×5m/s=1000W；
（2）因?yàn)殡妱訖C(jī)的效率η=$\frac{{P}_{輸出}}{{P}_{電}}$，
所以電動機(jī)的功率：
P_電=$\frac{{P}_{輸出}}{η}$=$\frac{1000W}{80%}$=1250W，
而P_電=UI，
所以該車的工作電流：
I=$\frac{{P}_{電}}{U}$=$\frac{1250W}{50V}$=25A．
答：（1）該車行駛的功率為1000W；
（2）該車的工作電流為25A．

點(diǎn)評 本題考查了功和功率的計(jì)算，熟練應(yīng)用功率公式和效率公式是關(guān)鍵．