Question

（2013?海陵區二模）太陽能汽車是靠太陽能電池提供動力．若某太陽能汽車質量是500kg，在平直路面上行駛速度最大可達15m/s，勻速行駛過程中所受的平均阻力是車重的0.02倍，輪胎接觸地面的總面積是200cm²，則該汽車在平直路面上以最高速度勻速行駛5min時（g取10N/kg），
（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？驅動電機的輸出功率是多少？
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強為多大？

Answer 1

分析：（1）知道汽車的質量求出汽車的重力，根據重力和阻力的關系求出阻力大小；勻速直線運動的物體受到平衡力作用，根據平衡力條件進行判斷．
（2）知道汽車的運動速度和時間，求出汽車運動距離，知道汽車的牽引力求出克服阻力做功多少．
知道做功多少和工作時間，根據功率公式求出功率大小．
（3）知道汽車的重力，汽車在水平路面上，汽車對地面的壓力等于汽車的重力，知道受力面積，根據壓強公式求出壓強大小．

解答：解：（1）汽車的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N．
汽車受到的阻力：f=0.02×5000N=100N．
汽車進行勻速直線運動，水平方向上受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，
所以電機提供的牽引力：F=f=100N．
（2）∵v=

s

t

，
∴汽車5min行駛的距離：s=vt=15m/s×300s=4500m，
汽車克服阻力做功：W=Fs=100N×4500m=4.5×10⁵J．
電機的輸出功率：P=

W

t

=

4.5×105J

300s

=1500W．
（3）汽車在水平地面上，汽車對水平地面的壓力：F_壓=G=5000N，
汽車對水平地面的壓強：p=

F壓

S

=

5000N

0.02m2

=2.5×10⁵Pa．
答：（1）驅動電機提供的牽引力是100N．
（2）太陽能汽車克服阻力做做功4.5×10⁵J．驅動電機的輸出功率是1500W．
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強為2.5×10⁵Pa．

點評：本題通過汽車在水平地面上行駛，考查了重力計算、壓強、壓力、功率、平衡力等．包含了力學的一些重要計算．綜合性比較強．