Question

【題目】“綠水青山就是金山銀山”，為了保護環境，我國大力發展電動汽車車替代傳統燃油汽車。表中是某種電動汽車的部分參數，假設車上只有司機一人，質量為60kg，汽車勻速行駛時所受阻力為總重力的0.04倍，電動汽車充滿電后以節電模式勻速行駛20km，電池剩余容量為38kWh．（g＝10N/kg）

空車質量	1380kg
輪胎與地面總接觸面積	320cm
電池容量	42kWh
最高時速	120km/h
最大功率	100kW
最大續航里程	260km

求：

（1）電動汽車對水平地面的壓強

（2）電動汽車勻速行駛20km，牽引力所做的功

（3）電動汽車電能轉化為機械能的轉化效率

Answer 1

【答案】（1）4.5×105Pa；（2）1.152×107J；（3）80%。

【解析】

（1）電動汽車對地面的壓力等于汽車和人的總重力，根據G＝mg解答，然后根據公式p＝計算壓強；

（2）汽車勻速行駛，牽引力與阻力相等，根據W＝Fs便可計算出牽引力做的功；

（3）汽車消耗的電能等于電池容量與剩余容量之差，牽引力做的功與消耗電能之比便為電動汽車電能的轉化效率。

：（1）電動汽車對水平地面的壓力為：

F＝G＝（m1+m2）g＝（1380kg+60kg）×10N/kg＝1.44×104N；

電動汽車對地面的壓強為：p＝=＝4.5×105Pa；

（2）電動汽車勻速行駛，所以牽引力與阻力平衡，則電動汽車受到的牽引力為：

F＝f＝0.04G＝0.04×1.44×104N＝576N；

則電動車行駛20km，牽引力做的功為：W＝Fs＝576N×20×103 m＝1.152×107J；

（3）由表格數據可知電池容量為42kWh，行駛20km時電池剩余容量為38kWh

則此過程中電動汽車消耗的電能為：W總＝42kWh﹣38kWh＝4kWh＝1.44×107J，

則電動汽車電能轉化為機械能的轉化效率：η＝×100%＝×100%＝80%。