Question

如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如表所示．已知该电动巡逻车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍，电动机能把80%的电能用来牵引巡逻车克服阻力做功．总质量为120kg的两名巡警乘坐该车，在水平路面上以额定功率匀速行驶10min．求：

整车装备质量	680kg
电动机额定功率	3kW
额定工作压	48V
最高时速	30km/h

（1）电动机消耗了多少电能？
（2）巡逻车通过了多少路程？
（3）若轮胎与地面的总接触面积是8×10^-2m²，巡逻车停止时，人和车对地面的压强是多大？（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）从题可知，电动巡逻车以额定功率匀速行驶，知道电动机的额定功率和工作时间，可利用公式W=Pt计算出消耗的电能．
（2）知道电动机能把80%的电能用来克服阻力做功，从而可以计算出电动巡逻车克服阻力做的功，知道人和车的质量，可利用公式G=mg计算出人和车的总重力，而所受的阻力为人车总重的0.04倍，从而可以计算出阻力的大小，最后再利用公式s=计算出巡逻车通过的路程．
（3）已经计算出人和车的总重力，在水平面上压力和重力相等，又知道轮胎与地面的总接触面积，可利用公式P=计算出人和车对地面的压强．
解答：解：
（1）∵P=3kW=3000W，t=10min=600s，
∴消耗电能为：W=Pt=3000W×600s=1.8×10⁶J．
（2）电动巡逻车克服阻力做的功为：W_有用=W×80%=1.8×10⁶J×80%=1.44×10⁶J．
∵m_人=120kg，m_车=680kg，
∴人和车的总重力为：G=m_总g=（m_人+m_车）g=（120Kg+680Kg）×10N/Kg=8000N，
而电动巡逻车所受的阻力为人车总重的0.04倍，
∴电动巡逻车匀速行驶时的牵引力为：F=f=0.04G=0.04×8000N=320N，
巡逻车通过的路程为：s===4500m．
（3）∵S=8×10^-2m²，
∴人和车对地面的压强为：P====1×10⁵Pa．
答：（1）电动机消耗了1.8×10⁶J电能．
（2）巡逻车通过的路程为4500m．
（3）人和车对地面的压强是1×10⁵Pa．
点评：本题考查压强、消耗电能、有用功、阻力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力；还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．综合性较强，有一定难度，计算时要注意单位的统一．