Question

如圖所示為國內純電動汽車市場的領軍車型比亞迪E6．該車車身質量達2.3噸，每個車輪與地面的接觸面積為0.01m²．最大儲存電能為60kW?h，最大續航里程為320km，電能轉化為機械能的效率為70%．購車時附送的充電樁提供220V、24h慢充和380V、6h快充兩種充電模式．
求：（1）車對地面的壓強為多少？
（2）快充時充電電流是多大？（保留一位小數）
（3）若某次充電滿后實際行駛路程恰好為300km，求汽車所受的平均阻力．

Answer 1

分析：（1）知道車的質量，利用G=mg求車的重力，電動汽車對地面的壓力等于車重，求出地面的受力面積，利用壓強公式求車對地面的壓強；
（2）知道最大儲存電能、快充充電電壓、快充時間，利用W=UIt求快充時充電電流；
（3）知道最大儲存電能、電能轉化為機械能的效率，可求轉化的機械能，又知道某次充電滿后實際行駛路程，利用W=FS=fs求汽車所受的平均阻力．

解答：解：
（1）電動汽車對地面的壓力：
F=G=mg=2300kg×9.8N/kg=22540N，
S=0.01m²×4=0.04m²，
電動汽車對地面的壓強：
p=

F

S

=

22540N

0.04m2

≈5.6×10⁵Pa；
（2）由題知，最大儲存電能W_電=60kW?h=2.16×10⁸J，
∵W_電=UIt，
∴I=

W電

Ut

=

2.16×108J

380V×6×3600s

≈26.3A；
（3）由題知，最大儲存電能W_電=60kW?h=2.16×10⁸J，
轉化的機械能：
W_有用=W_電×η=2.16×10⁸J×70%=1.512×10⁸J，
∵W_有用=FS=fs，s=300km=300000m
∴汽車所受的平均阻力：
f=

W有用

s

=

1.512×108J

300000m

=504N．
答：（1）車對地面的壓強為5.6×10⁵Pa；
（2）快充時充電電流是26.3A；
（3）汽車所受的平均阻力為504N．

點評：本題考查了學生對壓強公式、功的公式、效率公式的掌握和運用，涉及到有用功（轉化成機械能）的計算，比較復雜，屬于難題；計算壓強時注意受力面積為四個輪子與地面的接觸面積．