Question

如圖是一種實(shí)驗(yàn)中的新型小汽車，它是利用電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的，工作時(shí)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為160V，通過的電流為15A，在500s內(nèi)沿直線勻速行駛了4.8km，受到平均阻力為200N．求：
（1）若實(shí)驗(yàn)車自重這900N車輪與地面總的接觸面積為1.2×10^-2m²，則它對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（2）實(shí)驗(yàn)車在工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由重力和壓力的關(guān)系可求得汽車對(duì)地面的壓力，由壓強(qiáng)公式即可求得汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由電功公式可求得汽車消耗的總的電能，電動(dòng)機(jī)所做的有用功為牽引力對(duì)汽車所做的功，則由機(jī)械效率公式可求得汽車效率．

解答：解：汽車對(duì)地面的壓力F=G=900N
汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)P=

F

S

=

900N

1.2×10-2m2

=7.5×104Pa；
（2）汽車勻速行駛，F(xiàn)=f=200N
牽引力的功W_牽=FL=200N×4.8×10³m=9.6×10⁵J；
汽車消耗的總功W_總=UIt=160V×15A×500s=1.2×10⁶J
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率η=

W牽

W總

×100%=

9.6×105J

1.2×106J

×100%=80%．
答：（1）汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)是7.5×104Pa；（2）電動(dòng)機(jī)的效率為80%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電動(dòng)汽車中的能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，應(yīng)明確勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)汽車的牽引力等于阻力，電動(dòng)機(jī)輸出的功等于牽引力的功．