Question

18．環(huán)保汽車在我國許多旅游景點中廣泛使用，某輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車的總質量m=2×10³kg，當它在水平路面上以v=18km/h的速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I=5A，電壓U=200V，若驅動電機能夠將輸入功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，g取10m/s²．在此行駛狀態(tài)下，求：
（1）驅動電機的輸入功率P_電；
（2）驅動電機線圈的電阻；
（3）汽車所受阻力．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=UI求出驅動電機的輸入功率．
（2）根據(jù)消耗的熱功率所占比例，由P=I²r可求得電阻；
（3）勻速行駛時，牽引力等于阻力，求出機械功率，根據(jù)P=Fv=fv，求出汽車所受的阻力．

解答 解：（1）驅動電機的輸入功率為：
P_電=IU=5×200W=1×10³W
故驅動電機的輸入功率為：
P_電=1×10³W
（2）內阻消耗的功率為：
P_熱=I²r=10%P_電
解得：r=4Ω；
（3）機械功率為：
P_機=90%P_電=1×10³×90%=0.9×10³W．
勻速行駛時，牽引力等于阻力，有P_機=Fv=fv
v=18km/h=5m/s，
得：f=$\frac{{P}_{機}}{v}$=$\frac{900}{5}$N=180N
答：（1）驅動電機的輸入功率P_電為1×10³W．
（2）內阻r為4Ω；
（3）汽車所受阻力為180N．

點評 解決本題的關鍵掌握功率的公式P=UI，以及機械功率的公式P=Fv的應用；要注意體會能量的轉化與守恒關系．