Question

节能电动车为人类提供了绿色交通服务，国产某品牌电动汽车是一款高速纯电动轿车，其质量为1.2t，每个轮子与地面的接触面积为0.025m²，当它以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的摩擦阻力为400N．（g=10N/kg）求：
（1）电动轿车对路面的压强是多大？
（2）电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时，电动机的牵引力多大？
（3）当电动轿车以时速108km/h匀速行驶时，功率多大？

Answer 1

分析：（1）电动轿车对路面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，求出受力面积（四个轮子与地面的接触面积），利用压强公式求汽车对地面压强；
（2）电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出牵引力的大小；
（3）知道电动轿车行驶的速度和牵引力，根据P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出功率的大小．

解答：解：（1）电动轿车对地面的压力：
F=G=mg=1.2×10³kg×10N/kg=1.2×10⁴N，
受力面积：
S=0.025m²×4=0.1m²，
汽车对地面压强：
p=

F

S

=

1.2×104N

0.1m2

=1.2×10⁵Pa；
（2）∵汽车在平直路面上匀速行驶，
∴汽车的牵引力F′=f=400N；
（3）电动轿车行驶的速度：
v=108km/h=30km/h，
牵引力做功功率：
P=

W

t

=

F′s

t

=400N×30m/s=1.2×10⁴W．
答：（1）电动轿车对路面的压强是1.2×10⁵Pa；
（2）电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时，电动机的牵引力为400N；
（3）当电动轿车以时速108km/h匀速行驶时，功率为1.2×10⁴W．

点评：本题考查了学生对压强公式、重力公式、功率公式、二力平衡条件的掌握和运用，计算固体压强时，注意受力面积的计算（四个轮子与地面的接触面积），另外功率还可以用P=Fv计算．