Question

如圖所示是某型號的電動巡邏車，其主要技術(shù)參數(shù)如表所示．已知該電動巡邏車在水平路面上勻速行駛時所受的阻力為人車總重的0.04倍，電動機能把80%的電能用來牽引巡邏車克服阻力做功．總質(zhì)量為120kg的兩名巡警乘坐該車，在水平路面上以額定功率勻速行駛10min．求：

整車裝備質(zhì)量	680kg
電動機額定功率	3kW
額定工作壓	48V
最高時速	30km/h

（1）電動機消耗了多少電能？
（2）巡邏車通過了多少路程？
（3）若輪胎與地面的總接觸面積是8×10^-2m²，巡邏車停止時，人和車對地面的壓強是多大？（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）從題可知，電動巡邏車以額定功率勻速行駛，知道電動機的額定功率和工作時間，可利用公式W=Pt計算出消耗的電能．
（2）知道電動機能把80%的電能用來克服阻力做功，從而可以計算出電動巡邏車克服阻力做的功，知道人和車的質(zhì)量，可利用公式G=mg計算出人和車的總重力，而所受的阻力為人車總重的0.04倍，從而可以計算出阻力的大小，最后再利用公式s=計算出巡邏車通過的路程．
（3）已經(jīng)計算出人和車的總重力，在水平面上壓力和重力相等，又知道輪胎與地面的總接觸面積，可利用公式P=計算出人和車對地面的壓強．
解答：解：
（1）∵P=3kW=3000W，t=10min=600s，
∴消耗電能為：W=Pt=3000W×600s=1.8×10⁶J．
（2）電動巡邏車克服阻力做的功為：W_有用=W×80%=1.8×10⁶J×80%=1.44×10⁶J．
∵m_人=120kg，m_車=680kg，
∴人和車的總重力為：G=m_總g=（m_人+m_車）g=（120Kg+680Kg）×10N/Kg=8000N，
而電動巡邏車所受的阻力為人車總重的0.04倍，
∴電動巡邏車勻速行駛時的牽引力為：F=f=0.04G=0.04×8000N=320N，
巡邏車通過的路程為：s===4500m．
（3）∵S=8×10^-2m²，
∴人和車對地面的壓強為：P====1×10⁵Pa．
答：（1）電動機消耗了1.8×10⁶J電能．
（2）巡邏車通過的路程為4500m．
（3）人和車對地面的壓強是1×10⁵Pa．
點評：本題考查壓強、消耗電能、有用功、阻力的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力；還要學(xué)會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．綜合性較強，有一定難度，計算時要注意單位的統(tǒng)一．