Question

16．基于環(huán)保性、能源安全性等原因，大力發(fā)展新能源汽車(chē)新興產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的基本國(guó)策．如圖，電動(dòng)汽車(chē)是以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛．下表是某電動(dòng)汽車(chē)的主要技術(shù)指標(biāo)

最高車(chē)速	120km/h	一次充電連續(xù)行駛里程	150km
蓄電池	336V/40A•h 高性能磷酸鐵鋰電池	充電時(shí)間	4-6h
每百公里耗電	12kw•h	整車(chē)質(zhì)量	1050kg

（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)．
（2）該汽車(chē)每個(gè)車(chē)輪與地面的接觸面積為150cm²，請(qǐng)計(jì)算該汽車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)于地面的壓強(qiáng)？
（3）若質(zhì)量是一個(gè)70kg的人開(kāi)著電動(dòng)汽車(chē)在水平路面上以60km/h的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車(chē)總重的0.04倍，取g=10N/kg，求：行駛30min，電動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)做的功．
（4）若普通的汽車(chē)每行駛100km耗油8L，油價(jià)約6元/L，照明用電的電費(fèi)約0.5元/kw•h；請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明使用電動(dòng)汽車(chē)與普通的汽車(chē)哪種更經(jīng)濟(jì)？

Answer 1

分析 （1）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的作用，即通電能動(dòng)，電動(dòng)機(jī)就是利用該原理制成的；
（2）水平地面上的靜止的物體，地面受到的壓力等于重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$即可求出汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)二力平衡的條件以及阻力與重力的關(guān)系即可求出牽引力的大小，然后根據(jù)W=Fs求出電動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)做的功；
（4）分別求出行駛100km消耗的價(jià)格，從而確定那種汽車(chē)更經(jīng)濟(jì)．

解答 解：（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)；
（2）S=150×10^-4m²×4=0.06m²
F=G=mg=1050kg×10N/kg=10500N
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10500N}{0.06{m}^{2}}$=1.75×10⁵Pa；
（3）因?yàn)槠��?chē)在水平公里上勻速行駛，因此牽引力與阻力是一對(duì)平衡力，即F=f=0.03G=0.03mg=0.03×（1050kg+70kg）×10N/kg=336N；
由v=$\frac{s}{t}$可得：
s=vt=60km/h×0.5h=30km=30000m；
電動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)做的功：W=Fs=336N×30000m=1.008×10⁷J；
（4）普通汽車(chē)費(fèi)用：6元/L×8L=48元
電動(dòng)汽車(chē)費(fèi)用：12kW•h×0.5元/kW•h=6元
顯然電動(dòng)汽車(chē)更經(jīng)濟(jì)．
故答案為：（1）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)；
（2）汽車(chē)靜止在水平地面上時(shí)對(duì)于地面的壓強(qiáng)為1.75×10⁵Pa；
（3）行駛30min，電動(dòng)機(jī)對(duì)汽車(chē)做的功為1.008×10⁷J；
（4）電動(dòng)汽車(chē)更經(jīng)濟(jì)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)和電功的計(jì)算，關(guān)鍵是知道在水平地面上壓力等于物體重力，學(xué)會(huì)從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，注意解題過(guò)程中單位的換算．