利用新能源的纯电动汽车，它的车体全部采用碳纤维材质构成，能有效减少车身重力，电动机可以提供170Hp（马力）的最大功率，装配一组22kw•h的锂离子电池，该车0-100km/h加速时间为7.2s，

Question

利用新能源的纯电动汽车，它的车体全部采用碳纤维材质构成，能有效减少车身重力，电动机可以提供170Hp（马力）的最大功率，装配一组22kw•h的锂离子电池，该车0-100km/h加速时间为7.2s，最高车速可达150km/h，充满电后可行驶130-160km（g=10N/kg，计算结果保留1位小数），请你根据以上信息回答下列问题：
（1）车体全部采用碳纤维材质构成，能有效减少车身重力的原因是在体积相同的情况下，碳纤维材质的___比钢小，纯电动汽车的优点和缺点是___、___（各写出一条）．
（2）电动汽车的质量是2t，每只轮胎着地面积为100cm²，计算电动汽车静止时对地面的压强是多大？
（3）电动汽车充满电后，以最大功率运动，运动的时间是多少？（1Hp=735W）
（4）电动汽车以最大功率，以144km/h匀速行驶时，受到的阻力是多大？

Answer 1

（1）新能源的纯电动车，车体全部采用碳纤维材质构成，因为碳纤维材质的 密度比钢小，所以在体积相同的情况下，能有效减少车身重力；
纯电动汽车的优点：污染小，高效率、噪声低等，缺点：一是电池成本较高，电池的能量密度较低，充电后的行驶里程较短等问题；纯电动汽车本身投资比燃油汽车贵，其使用电力要建设发电厂，建设输电配电设施，还要建设充电站，还要建设蓄电池厂等；
（2）电动汽车的重力：
G=mg=2×1000kg×10N/kg=20000N，
电动汽车对地面的压力：
F=G=20000N，
p=(F)/(S)=(20000N)/(4×1×10-2m2)=5×10⁵Pa；
（3）电动汽车的最大功率：
P=170Hp=170×735W=124950W=124.95kW，
由P=(W)/(t)可得，运行的时间：
t=(W)/(P)=(22kW•h)/(124.95kW)≈0.18h；
（4）汽车行驶的速度：
v=144km/h=40m/s，
由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv可得，牵引力的大小：
F′=(P)/(v)=(124950W)/(40m/s)=3123.75N，
因汽车匀速行驶时处于平衡状态受到的阻力和牵引力是一对平衡力求出阻力的大小，
所以，受到的阻力f=F′=3123.75N．
答：（1）密度；污染小；充电后的行驶里程较短；
（2）电动汽车静止时对地面的压强是5×10⁵Pa．
（3）电动汽车充满电后，以最大功率运动，运行的时间是0.18h；
（4）电动汽车以最大功率，以144km/h匀速行驶时，受到的阻力是3123.75N．