Question

節能電動車為人類提供了綠色交通服務，國產某品牌電動汽車是一款高速純電動轎車，其質量為1.2t，每個輪子與地面的接觸面積為0.025m²，當它以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，受到的摩擦阻力為400N．（g=10N/kg）求：
（1）電動轎車對路面的壓強是多大？
（2）電動轎車在平直路面上沿直線勻速行駛時，電動機的牽引力多大？
（3）當電動轎車以時速108km/h勻速行駛時，功率多大？

Answer 1

分析：（1）電動轎車對路面的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大小，求出受力面積（四個輪子與地面的接觸面積），利用壓強公式求汽車對地面壓強；
（2）電動轎車在平直路面上沿直線勻速行駛時，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，根據二力平衡條件求出牽引力的大小；
（3）知道電動轎車行駛的速度和牽引力，根據P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出功率的大�。�

解答：解：（1）電動轎車對地面的壓力：
F=G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N，
受力面積：
S=0.025m²×4=0.1m²，
汽車對地面壓強：
p=

F

S

=

1.2×104N

0.1m2

=1.2×10⁵Pa；
（2）∵汽車在平直路面上勻速行駛，
∴汽車的牽引力F′=f=400N；
（3）電動轎車行駛的速度：
v=108km/h=30km/h，
牽引力做功功率：
P=

W

t

=

F′s

t

=400N×30m/s=1.2×10⁴W．
答：（1）電動轎車對路面的壓強是1.2×10⁵Pa；
（2）電動轎車在平直路面上沿直線勻速行駛時，電動機的牽引力為400N；
（3）當電動轎車以時速108km/h勻速行駛時，功率為1.2×10⁴W．

點評：本題考查了學生對壓強公式、重力公式、功率公式、二力平衡條件的掌握和運用，計算固體壓強時，注意受力面積的計算（四個輪子與地面的接觸面積），另外功率還可以用P=Fv計算．