一辆重为2×104N的电动汽车,以恒定功率50kW在平直的公路上匀速行驶3km,用时3min。已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍,汽车轮胎与地面接触的总面积为0.5m2.求:
(1)汽车对地面的压强;
(2)汽车的牵引力所做的功;
(3)汽车发动机的机械效率(计算结果保留一位小数)。
解析 :
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,汽车对地面的压强:
p====4×104Pa;
(2)因电动汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,汽车的牵引力:
F′=F阻=0.1G=0.1×2×104N=2×103N,
则汽车的牵引力所做的功:
W机械=F′s=2×103N×3×103m=6×106J;
(3)电动汽车消耗的电能:
W电=Pt=50×103W×3×60s=9×106J,
汽车发动机的机械效率:
η=×100%=×100%≈66.7%。
即:
(1)汽车对地面的压强为4×104Pa;
(2)汽车的牵引力所做的功为6×106J;
(3)汽车发动机的机械效率为66.7%
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