Question

太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力．若某太阳能汽车质量是500kg，在平直路面上行驶速度最大可达15m/s，匀速行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍，轮胎接触地面的总面积是200cm²，则该汽车在平直路面上以最高速度匀速行驶5min时（g取10N/kg），
（1）驱动电机提供的牵引力是多少？
（2）太阳能汽车克服阻力做了多少功？驱动电机的输出功率是多少？
（3）该太阳能汽车对水平路面的压强为多大？

Answer

（1）知道汽车的质量求出汽车的重力，根据重力和阻力的关系求出阻力大小；匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件进行判断．
（2）知道汽车的运动速度和时间，求出汽车运动距离，知道汽车的牵引力求出克服阻力做功多少．
知道做功多少和工作时间，根据功率公式求出功率大小．
（3）知道汽车的重力，汽车在水平路面上，汽车对地面的压力等于汽车的重力，知道受力面积，根据压强公式求出压强大小．
【解析】
（1）汽车的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N．
汽车受到的阻力：f=0.02×5000N=100N．
汽车进行匀速直线运动，水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以电机提供的牵引力：F=f=100N．
（2）∵v=，
∴汽车5min行驶的距离：s=vt=15m/s×300s=4500m，
汽车克服阻力做功：W=Fs=100N×4500m=4.5×105J．
电机的输出功率：P===1500W．
（3）汽车在水平地面上，汽车对水平地面的压力：F压=G=5000N，
汽车对水平地面的压强：p===2.5×105Pa．
答：（1）驱动电机提供的牵引力是100N．
（2）太阳能汽车克服阻力做做功4.5×105J．驱动电机的输出功率是1500W．
（3）该太阳能汽车对水平路面的压强为2.5×105Pa．