题目

如图是一种实验中的新型小汽车，它是利用电动机来驱动的，工作时电动机两端的电压为160V，通过的电流为15A，在500s内沿直线匀速行驶了4.8km，受到平均阻力为200N．求：

（1）若实验车自重这900N车轮与地面总的接触面积为1.2×10^-2m²，则它对地面的压强是多大？
（2）实验车在工作时电能转化为机械能的效率是多少？

提问时间：2021-10-17

答案

汽车对地面的压力F=G=900N
汽车对地面的压强P=

F

S

=

900N

1.2×10−2m2

＝7.5×104Pa；
（2）汽车匀速行驶，F=f=200N
牵引力的功W_牵=FL=200N×4.8×10³m=9.6×10⁵J；
汽车消耗的总功W_总=UIt=160V×15A×500s=1.2×10⁶J
电动机的机械效率η=

W牵

W总

×100%＝

9.6×105J

1.2×106J

×100%=80%．
答：（1）汽车对地面的压强是7.5×104Pa；（2）电动机的效率为80%．

（1）由重力和压力的关系可求得汽车对地面的压力，由压强公式即可求得汽车对地面的压强；
（2）由电功公式可求得汽车消耗的总的电能，电动机所做的有用功为牵引力对汽车所做的功，则由机械效率公式可求得汽车效率．

本题考点：压强的大小及其计算；二力平衡条件的应用；能量利用效率；功的计算；电功的计算．

考点点评：本题考查电动汽车中的能量的转化关系，应明确匀速运动时汽车的牵引力等于阻力，电动机输出的功等于牵引力的功．