Question

4．2014年10月24日眾泰純電動車云100正式上市，云100在滿電狀態下最大續航里程達到150公里，云100汽車的質量是1000千克，最大行駛速度達到25m/s，勻速過程中所受的平均阻力是車重的0.03倍，輪胎接觸地面的總面積是200cm²，當該車在平直路面上以最高速度勻速行駛3min時，求：
（1）驅動電機提供的牽引力是多少？
（2）太陽能汽車克服阻力做了多少功？
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強為多大？

Answer 1

分析 （1）由題知電動車勻速行駛，根據二力平衡的知識知道牽引力的大小等于阻力大小，而阻力大小等于壓力的0.03倍（壓力根據F=G=mg計算），據此可求牽引力的大小；
（2）利用速度公式求電動車行駛的距離，利用W=Fs求電動機對自行車做的功；
（3）電動車對地面的壓力等于電動車的總重力，根據壓強公式求出車對地面的壓強．

解答 解：
（1）因為電動車在水平的路面上勻速行駛，
所以電動車受到的牽引力：F=f=0.03G=0.03mg=0.03×1000kg×10N/kg=300N；
（2）該車3min行駛的距離：s=vt=25m/s×3×60s=4500m，
汽車克服阻力做功：W=Fs=300N×4500m=1.35×10⁶J；
（3）車對地面的壓力：F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，
車對地面的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10000N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa．
答：
（1）電機提供的牽引力為300N；
（2）汽車克服阻力做功為1.35×10⁶J；
（3）汽車對水平路面的壓強為5×10⁵Pa．

點評 本題考查了壓強的計算、二力平衡條件的應用和功的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用．