Question

【題目】2009年國慶群眾游行隊伍中的國徽彩車，不僅氣勢磅礴而且還是一輛電動車，充一次電可以走100公里左右．假設這輛電動彩車的總質量為m=6．75×103 kg，當它勻速通過天安門前L=500 m的檢閱區域時用時t=250 s，驅動電機的輸入電流I＝10 A，輸入電壓為U=300 V，電動彩車行駛時所受阻力為車重的0．02倍．g取10 m/s2，不計摩擦，只考慮驅動電機的內阻發熱損耗能量，求：

（1）驅動電機的輸入功率．

（2）電動彩車通過天安門前時牽引力的功率．

（3）驅動電機的內阻和機械效率．

Answer 1

【答案】（1）3000 W （2）2700 W （3）3 Ω 90%

【解析】

試題分析：（1）驅動電機的輸入功率P入＝UI＝300 V×10 A＝3000 W．

（2）電動彩車通過天安門前的速度v＝s/t＝2 m/s

電動彩車行駛時所受阻力f＝0．02mg＝0．02×6．75×103×10 N＝1．35×103 N

電動彩車勻速行駛時F＝f，故電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進的機械功率：

P機＝Fv＝2700 W．

（3）設驅動電機的內阻為R，由能量守恒定律得：

P入t＝P機t＋I2Rt

解得：驅動電機的內阻R＝3 Ω

驅動電機的機械效率η＝P機/P入×100%＝90%．