Question

12．電動(dòng)車(chē)以其輕便、實(shí)用、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，深受人們的喜愛(ài)．有一種電動(dòng)車(chē)自重為600N，行使時(shí)速最高可達(dá)36km/h，車(chē)輪與地面的接觸總面積為150cm²，車(chē)胎能承受的最大壓強(qiáng)為2×10⁵Pa．則該車(chē)的最大載重量是240kg．該車(chē)每次充滿電能儲(chǔ)存電能3×10⁶J，行駛時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%．若車(chē)以最高時(shí)速勻速行駛時(shí)，受到的阻力為40N，則該車(chē)充滿一次電，最多可連續(xù)行駛6000 秒．

Answer 1

分析 （1）知道車(chē)胎能承受的最大壓強(qiáng)和兩個(gè)車(chē)輪與地面的總接觸面積，可利用壓強(qiáng)的變形公式F=pS計(jì)算出車(chē)胎能承受的最大壓力，而物體對(duì)水平面的壓力等于物體的重力，又知道電動(dòng)車(chē)自身的重量，從而可以計(jì)算出該車(chē)的最大載重量，最后根據(jù)G=mg即可求出車(chē)的質(zhì)量；
（2）知道每次充電能儲(chǔ)存電能和電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，從而可以計(jì)算出獲得的機(jī)械能，從而根據(jù)功的知識(shí)和速度的計(jì)算公式計(jì)算出行駛的路程及時(shí)間．

解答 解：
（1）車(chē)胎能承受的最大壓強(qiáng)：p=2×10⁵Pa，總接觸面積為：S=150cm²=0.015m²，
由p=$\frac{F}{S}$可得，該車(chē)車(chē)胎能承受的最大壓力：F=pS=2×10⁵Pa×0.015m²=3×10³N，
而此時(shí)該車(chē)車(chē)胎能承受的最大重力G_大等于該車(chē)車(chē)胎能承受的最大壓力F，并且G_車(chē)=600N，
所以該車(chē)的量大載重量：G=G_大-G_車(chē)=3×10³N-600N=2.4×10³N，
由G=mg可得，該車(chē)的最大再重量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.4×1{0}^{3}N}{10N/kg}$=240kg；
（2）已知W_電=3×10⁶J，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η=80%，
則獲得的機(jī)械能：W=W_電η=3×10⁶J×80%=2.4×10⁶J，而F=f=40N，
由W=Fs可得，車(chē)充一次電后，最多能跑的距離：s=$\frac{W}{F}$=$\frac{2.4×1{0}^{6}J}{40N}$=6×10⁴m；
由v=$\frac{s}{t}$可知，該車(chē)充滿一次電，最多可連續(xù)行駛的時(shí)間：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{6×1{0}^{4}m}{\frac{36}{3.6}m/s}$=6000m．
故答案為：240；6000．

點(diǎn)評(píng) 本題考查重力、壓力、做功以及時(shí)間的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力，還要學(xué)會(huì)從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．