Question

【题目】如图所示为某景区的电动观光车，

有关技术参数如下表：

根据上表的技术参数，求：

（1）设乘员和驾驶员的质量均为60kg，求满载时车对水平路面的压强。

（2）电动机以额定功率工作15min消耗多少电能？

（3）由表可知，电动机效率为80%，即消耗的电能中有80%的能量用于电动机对外做了功，若电动机以额定功率工作15min的过程中，观光车以18km/h的速度沿水平路面匀速行驶，求该车在行驶过程中受到的阻力。

Answer 1

【答案】（1）1.84×105Pa；（2）4.5×106J；（3）800N

【解析】

（1）已知乘员和驾驶员的质量，根据G=mg求出其重力，此时重力加空车的重就是满载时对地面的压力，根据压强公可求得满载时车对水平路面的压强；
（2）已知电动机的额定功率和工作时间，根据W=Pt求出电能；
（3）根据功率的公式得到车的牵引力，观光车沿水平路面匀速行驶，该车在行驶过程中受到的阻力和牵引力是平衡力，根据二力平衡的条件得到阻力的大小。

（1）乘员和驾驶员的重力G=mg=11×60kg×10N/kg=6600N，

空车的重力G空=m空g=1180kg×10N/kg=11800N，

满载时对地面的压力F=G总=G+G空=6600N+11800N=18400N，

满载时车对水平路面的压强；

（2）从表中得到电动机的额定功率是5kW，

电动机以额定功率工作15min消耗的电能W=Pt=5000W×15×60s=4.5×106J；

（3）电动机对外做的功W有= Wη=4.5×106J×80%=3.6×106J，

电动机对外做的功的功率，

车速v=18km/h=5m/s，

由功率的公式得到牵引力，

因为观光车沿水平路面匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是平衡力，所以该车在行驶过程中受到的阻力f=F牵=800N。