Question

19．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车总质量m=3×10³kg，当它在水平路面上以v=10m/s的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=55A，电压U=300V，在此状态下行驶．
（1）求驱动电机的输入功率P_电；
（2）若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P_机，求汽车匀速运动过程中所受阻力为多大？阻力与车重的比值为多少？（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根据P=UI求出驱动电机的输入功率．
（2）汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，求出机械功率，根据P=Fv=fv，求出汽车所受的阻力，再求阻力与重力的比值．

解答 解：（1）驱动电机的输入功率为：
  P_电=IU=55×300W=1.65×10⁴W
（2）地面对环保汽车的支持力 F_N=mg
摩擦力 F_f=μF_N
机械功率为：P_机=80%P_电．
汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力，则有 P_机=Fv=F_fv
代入数据解得 F_f=1320N
因此 $\frac{{F}_{f}}{mg}$=0.044
答：
（1）驱动电机的输入功率P_电是1.65×10⁴W．
（2）汽车匀速运动过程中所受阻力为1320N，阻力与车重的比值为0.044．

点评 解决本题的关键掌握功率的公式P=UI，以及机械功率的公式P=Fv的应用；要注意分析能量的转化与守恒关系．