Question

【題目】如圖甲所示，觀光電動(dòng)車的車身質(zhì)量為1t，車內(nèi)裝配25kW的電動(dòng)機(jī)，每個(gè)車輪與地面接觸面積為200cm（共4個(gè)車輪），車上共計(jì)20個(gè)座位。若每個(gè)人的質(zhì)量為50kg，滿載時(shí)該車所受阻力是車和人總重的0.2倍，滿載時(shí)行駛情況如圖乙，求：（g=10N/kg）

（1）該電動(dòng)車在7秒內(nèi)的平均速度為___ m/s（結(jié)果保留兩位小數(shù)）；

（2）該電動(dòng)車滿載靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)_______；

（3）在4s～7s的過程中，該電動(dòng)車克服阻力所做的功_______；

（4）在4s～7s的過程中，該電動(dòng)車滿載時(shí)消耗的電能及能量轉(zhuǎn)化效率________。

Answer 1

【答案】（1）4.43m/s（2）2.5×105Pa （3）6×104J （4）7.5×104J；80%

【解析】

1.由圖乙可知電動(dòng)車的路程，由v=可求電動(dòng)車在7秒內(nèi)的平均速度；

2.車對(duì)地面的壓力等于它的重力，應(yīng)用壓強(qiáng)公式可以求出車對(duì)地面的壓強(qiáng)；

3.由圖象求出4～7s內(nèi)車的位移，求出電動(dòng)車克服阻力所做的功；

4.由W=Pt求出電動(dòng)車滿載時(shí)消耗的電能，然后由效率公式求出能量轉(zhuǎn)化效率；

（1）由圖可得，該電動(dòng)車在7秒內(nèi)的通過的路程為31m,則電動(dòng)車在7秒內(nèi)的平均速度v==4.43m/s.

（2）車滿載時(shí)對(duì)地面的壓力：F=G=（m車+nm人）g=（1000kg+20×50kg）×10N/kg=2×104N，車對(duì)地面的壓強(qiáng)：p===2.5×105Pa；

（3）由圖象可知，4～7s車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=7s-4s=3s，車的路程s=31m-16m=15m，該過程中，車處于平衡狀態(tài)，牽引力等于阻力，牽引力F=f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N，該電動(dòng)車克服阻力所做的功W =Fs=4×103N×15m=6×104J，

（4）該電動(dòng)車滿載時(shí)消耗的電能W電=Pt=25×103W×3s=7.5×104J，

能量轉(zhuǎn)化效率：η=×100%=×100%=80%。