Question

（2012?泰安）如圖所示是某型號(hào)的電動(dòng)巡邏車，其主要技術(shù)參數(shù)如表所示．已知該電動(dòng)巡邏車在水平路面上勻速行駛時(shí)所受的阻力為人車總重的0.04倍，電動(dòng)機(jī)能把80%的電能用來(lái)牽引巡邏車克服阻力做功．總質(zhì)量為120kg的兩名巡警乘坐該車，在水平路面上以額定功率勻速行駛10min．求：

整車裝備質(zhì)量	680kg
電動(dòng)機(jī)額定功率	3kW
額定工作壓	48V
最高時(shí)速	30km/h

（1）電動(dòng)機(jī)消耗了多少電能？
（2）巡邏車通過(guò)了多少路程？
（3）若輪胎與地面的總接觸面積是8×10^-2m²，巡邏車停止時(shí)，人和車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）從題可知，電動(dòng)巡邏車以額定功率勻速行駛，知道電動(dòng)機(jī)的額定功率和工作時(shí)間，可利用公式W=Pt計(jì)算出消耗的電能．
（2）知道電動(dòng)機(jī)能把80%的電能用來(lái)克服阻力做功，從而可以計(jì)算出電動(dòng)巡邏車克服阻力做的功，知道人和車的質(zhì)量，可利用公式G=mg計(jì)算出人和車的總重力，而所受的阻力為人車總重的0.04倍，從而可以計(jì)算出阻力的大小，最后再利用公式s=

W

F

計(jì)算出巡邏車通過(guò)的路程．
（3）已經(jīng)計(jì)算出人和車的總重力，在水平面上壓力和重力相等，又知道輪胎與地面的總接觸面積，可利用公式P=

F

S

計(jì)算出人和車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答：解：
（1）∵P=3kW=3000W，t=10min=600s，
∴消耗電能為：W=Pt=3000W×600s=1.8×10⁶J．
（2）電動(dòng)巡邏車克服阻力做的功為：W_有用=W×80%=1.8×10⁶J×80%=1.44×10⁶J．
∵m_人=120kg，m_車=680kg，
∴人和車的總重力為：G=m_總g=（m_人+m_車）g=（120Kg+680Kg）×10N/Kg=8000N，
而電動(dòng)巡邏車所受的阻力為人車總重的0.04倍，
∴電動(dòng)巡邏車勻速行駛時(shí)的牽引力為：F=f=0.04G=0.04×8000N=320N，
巡邏車通過(guò)的路程為：s=

W有用

F

=

1.44×106J

320N

=4500m．
（3）∵S=8×10^-2m²，
∴人和車對(duì)地面的壓強(qiáng)為：P=

F壓

S

=

G

S

=

8000N

8×10-2m2

=1×10⁵Pa．
答：（1）電動(dòng)機(jī)消耗了1.8×10⁶J電能．
（2）巡邏車通過(guò)的路程為4500m．
（3）人和車對(duì)地面的壓強(qiáng)是1×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng)：本題考查壓強(qiáng)、消耗電能、有用功、阻力的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力；還要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．綜合性較強(qiáng)，有一定難度，計(jì)算時(shí)要注意單位的統(tǒng)一．