Question

【題目】如圖甲所示，觀光電動車的車身質量為1t，車內裝配25kW的電動機，每個車輪與地面接觸面積為200cm（共4個車輪），車上共計20個座位。若每個人的質量為50kg，滿載時該車所受阻力是車和人總重的0.2倍，滿載時行駛情況如圖乙，求：（g=10N/kg）

（1）該電動車在7秒內的平均速度為___ m/s（結果保留兩位小數）；

（2）該電動車滿載靜止時對水平地面的壓強_______；

（3）在4s～7s的過程中，該電動車克服阻力所做的功_______；

（4）在4s～7s的過程中，該電動車滿載時消耗的電能及能量轉化效率________。

Answer 1

【答案】（1）4.43m/s（2）2.5×105Pa （3）6×104J （4）7.5×104J；80%

【解析】

1.由圖乙可知電動車的路程，由v=可求電動車在7秒內的平均速度；

2.車對地面的壓力等于它的重力，應用壓強公式可以求出車對地面的壓強；

3.由圖象求出4～7s內車的位移，求出電動車克服阻力所做的功；

4.由W=Pt求出電動車滿載時消耗的電能，然后由效率公式求出能量轉化效率；

（1）由圖可得，該電動車在7秒內的通過的路程為31m,則電動車在7秒內的平均速度v==4.43m/s.

（2）車滿載時對地面的壓力：F=G=（m車+nm人）g=（1000kg+20×50kg）×10N/kg=2×104N，車對地面的壓強：p===2.5×105Pa；

（3）由圖象可知，4～7s車做勻速直線運動，運動時間t=7s-4s=3s，車的路程s=31m-16m=15m，該過程中，車處于平衡狀態，牽引力等于阻力，牽引力F=f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N，該電動車克服阻力所做的功W =Fs=4×103N×15m=6×104J，

（4）該電動車滿載時消耗的電能W電=Pt=25×103W×3s=7.5×104J，

能量轉化效率：η=×100%=×100%=80%。