Question

如图甲所示，观光电动车的车身质量为1t，车内装配25kW的电动机，每个车轮与地面接触面积为200cm²（共4个车轮），车上共计20个座位。若每个人的质量为50kg，满载时该车所受阻力是车和人总重的0.2倍，满载时行驶情况如图乙，求：（g=10N/kg）

（1）该电动车在7秒内的平均速度为___  m/s（结果保留两位小数）；

（2）该电动车满载静止时对水平地面的压强_______；

（3）在4s～7s的过程中，该电动车克服阻力所做的功_______；

（4）在4s～7s的过程中，该电动车满载时消耗的电能及能量转化效率________。

Answer

（1）4.43m/s（2）2.5×105Pa （3）6×104J （4）7.5×104J；80%

【解析】

1.由图乙可知电动车的路程，由v=可求电动车在7秒内的平均速度；

2.车对地面的压力等于它的重力，应用压强公式可以求出车对地面的压强；

3.由图象求出4～7s内车的位移，求出电动车克服阻力所做的功；

4.由W=Pt求出电动车满载时消耗的电能，然后由效率公式求出能量转化效率；

（1）由图可得，该电动车在7秒内的通过的路程为31m,则电动车在7秒内的平均速度v==4.43m/s.

（2）车满载时对地面的压力：F=G=（m车+nm人）g=（1000kg+20×50kg）×10N/kg=2×104N，车对地面的压强：p===2.5×105Pa；

（3）由图象可知，4～7s车做匀速直线运动，运动时间t=7s-4s=3s，车的路程s=31m-16m=15m，该过程中，车处于平衡状态，牵引力等于阻力，牵引力F=f=0.2G=0.2×2×104N=4×103N，该电动车克服阻力所做的功W =Fs=4×103N×15m=6×104J，

（4）该电动车满载时消耗的电能W电=Pt=25×103W×3s=7.5×104J，

能量转化效率：η=×100%=×100%=80%。