Question

下表是上海世博会15座4轮电动观光车的部分技术参数．

空车质量	1000kg	电池组规格	48V-250Ah
满载人员	15人	最大车速	36km/h
满载时与地的接触面积	4×250cm2	最大续驶里程	90km
…

设电动车在水平路面上匀速行驶（g取10N/kg），求：
（1）设每个乘客的平均质量为60kg，求满载时车对路面的压强；
（2）若观光车以最大速度在水平路面上匀速行驶的功率为4×10³W，求车子行驶时受到的阻力；
（3）若蓄电池组某次充满电后，可供电动车匀速行驶90km，求电动观光车的效率．

Answer 1

分析：（1）知道每个乘客的平均质量，可求15人的总质量，利用重力公式求15人的重，再求出电动车和人的总重G；因在水平路面上，求出电动车对路面的压力F=G，又知道总受力面积，利用压强公式求电动车对路面的压强；
（2）知道电动车匀速行驶的功率，利用P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求电动车的牵引力，再利用f=F（平衡力）求出电动车行驶时受到的阻力；
（3）由铭牌提供信息，利用W=UIt=UQ求蓄电池组一次充电储存电能（总能量）；
求出电动车匀速行驶90km牵引力做的功（有用能量），利用效率公式求电动观光车的效率．

解答：解：（1）∵在水平路面上，
∴电动观光车对路面的压力：
F=G=m_总g=（60kg×15+1000）×10N/kg=19000N；
路面的总受力面积
s=4×250cm²=0.1m²，
满载时电动观光车对路面的压强：
p=

F

s

=

19000N

0.1m2

=1.9×10⁵Pa；
（2）电动观光车最大速度：
v=36km/h=36×

1

3.6

m/s=10m/s，
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴电动观光车的牵引力：
F=

P

v

=

4000W

10m/s

=400N，
∵电动观光车在水平路面上匀速行驶，
∴电动观光车受到的牵引力和阻力为一对平衡力，
∴电动观光车行驶时受到的阻力：f=F=400N；
（3）电动观光车的牵引力做功：
W_有=Fs=400N×90000m=3.6×10⁷J，
蓄电池组一次充电储存电能：
W_总=UIt=UQ=48V×250Ah=48V×250A×3600s=4.32×10⁷J，
电动观光车的效率：
η=

W有

W总

×100%=

3.6×107J

4.32×107J

×100%≈83.3%．
答：（1）满载时电动观光车对路面的压强为1.9×10⁵Pa；
（2）电动观光车行驶时受到的阻力为400N；
（3）电动观光车的效率为83.3%．

点评：本题是力学综合计算题，虽涉及到的知识点多，但本题内容贴近生活实际，便于激发学生探究物理现象的兴趣，体现了新课标的要求，属于中考热点题型．