Question

【題目】如圖所示是某型號的電動巡邏車．已知該電動巡邏車運動時所受的阻力為人和車總重的0.04倍，某次巡邏時人和車總質量為1.0×103kg，四個車輪與地面的總接觸面積為80dm3 ． 在水平路面上以36Km/h的速度勻速行駛了20min．（g取10N/kg）
求：
（1）巡邏車對地面的壓強是多大？
（2）巡邏車在水平路面上勻速行駛時電動機的輸出功率有多大？
（3）若電動機把80%的電能用來牽引巡邏車克服阻力做功，則此次巡邏電動機消耗了多少電能？

Answer 1

【答案】
（1）解：S=80dm2=0.8m2，

巡邏車靜止時對地面的壓力：

F=G=mg=1.0×103kg×10N/kg=1×104N，

巡邏車靜止時對地面的壓強：

p= = =1.25×104Pa

答：巡邏車對地面的壓強是1.25×104Pa

（2）解：因為小汽車在平直的路面上勻速前進，所以牽引力：

F=f=0.04G=0.04×1×104N=400N，

t=20min= h，

由v= 可得，小汽車行駛的距離：

s=vt=36km/h× h=12km=1.2×104m，

牽引力做的功：

W=Fs=400N×1.2×104m=4.8×106J，

電動機的輸出功率：

P= = =4000W

答：巡邏車在水平路面上勻速行駛時電動機的輸出功率為4000W

（3）解：由η= 可得，電動機消耗的總電能：

W電= = =6×106J

答：若電動機把80%的電能用來牽引巡邏車克服阻力做功，則此次巡邏電動機消耗了6×106J電能

【解析】（1）巡邏車對地面的壓力等于人和車的總重力，利用G=mg求出重力，再利用p= 求解壓強；（2）已知該電動巡邏車運動時所受的阻力為人和車總重的0.04倍，利用二力平衡可求牽引力大小，然后利用速度公式求出行駛的距離，再利用W=Fs求解牽引力所做的功；再利用P= 計算巡邏車在水平路面上勻速行駛時電動機的輸出功率；（3）利用η= 求出電動機消耗的總電能．
【考點精析】利用壓強的大小及其計算和功率的計算與測量對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．