杭城马路上多了一些模样迷你的绿色环保电动小汽车，白绿色车身上印着“微公交”．该电动小汽车每次充电完成后可以跑80公里，最高时速为80公里/小时，轮胎与地面接触的总面积为8分米2

Question

杭城马路上多了一些模样迷你的绿色环保电动小汽车，白绿色车身上印着“微公交”．该电动小汽车每次充电完成后可以跑80公里，最高时速为80公里/小时，轮胎与地面接触的总面积为8分米²．某天，小明爸爸开车带着小明出去游玩，途中这趟汽车在半小时的时间内，在水平路面上匀速行驶了36千米，若已知该汽车蓄电池供电电压始终是384伏，供电电流为90安，发动机输出功率（即牵引力的动率）恒定为20千瓦，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.2吨，请列式计算，在这段时间里：

（1）该汽车对路面的压强为多少帕？
（2）该汽车的牵引力是多少牛？
（3）该汽车克服阻力做的功是多少？
（4）该汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

（1）轮胎与路面的总接触面积S=8dm²=0.08m²；
车对路面的压力F=G=mg=1.2×1000kg×10N/kg=1.2×10⁴N．
p=(F)/(S)=(1.2×104N)/(0.08m2)=1.5×10⁵Pa；
（2）匀速运动的速度v=(s)/(t)=(36km)/(0.5h)=72km/h=20m/s；
根据车的功率P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv得：
车受到的牵引力F=(P)/(v)=(20×1000W)/(20m/s)=1000N．　
（3）由于车在水平路面上匀速行驶，根据平衡条件可知：f=F=1000N，
则克服阻力做的功W=fs=1000N×36×1000m=3.6×10⁷J；
（4）消耗的电能W=UIt=384V×90×0.5×3600s=6.2208×10⁷J
则发动机的效率为η=(W)/(W电)=(3.6×107J)/(6.2208×107J)≈57.9%．
答：（1）该汽车对路面的压强为1.5×10⁵Pa．
（2）该汽车的牵引力是1000N．
（3）该汽车克服阻力做的功是3.6×10⁷J．
（4）该汽车发动机的效率是57.9%．