“绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,我国大力发展电动汽车车替代传统燃油汽车。表中是某种电动汽车的部分参数,假设车上只有司机一人,质量为60kg,汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.04倍,电动汽车充满电后以节电模式匀速行驶20km,电池剩余容量为38kW•h.(g=10N/kg)
空车质量 | 1380kg |
轮胎与地面总接触面积 | 320cm |
电池容量 | 42kW•h |
最高时速 | 120km/h |
最大功率 | 100kW |
最大续航里程 | 260km |
求:
(1)电动汽车对水平地面的压强
(2)电动汽车匀速行驶20km,牵引力所做的功
(3)电动汽车电能转化为机械能的转化效率
解析:
(1)电动汽车对水平地面的压力为:
F=G=(m1+m2)g
=(1380kg+60kg)×10N/kg
=1.44×104N;
电动汽车对地面的压强为:
p=F/S==1.44×104N/(320×10-4m2)=4.5×105Pa;
(2)电动汽车匀速行驶,所以牵引力与阻力平衡,则电动汽车受到的牵引力为:
F=f=0.04G=0.04×1.44×104N=576N;
则电动车行驶20km,牵引力做的功为:
W=Fs=576N×20×103 m=1.152×107J;
(3)由表格数据可知电池容量为42kW•h,行驶20km时电池剩余容量为38kW•h,则此过程中电动汽车消耗的电能为:
W总=42kW•h﹣38kW•h=4kW•h=1.44×107J,
则电动汽车电能转化为机械能的转化效率:
η=W/W总=1.152×107J/1.44×107J=80%。
故:
(1)电动汽车对水平地面的压强为4.5×105Pa;
(2)电动汽车匀速行驶20km,牵引力所做的功为1.152×107J;
(3)电动汽车电能转化为机械能的转化效率为80%。
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