近期我市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100公里，最高时速为100公里/小时，每个轮胎与地面接触面积为

Question

近期我市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100公里，最高时速为100公里/小时，每个轮胎与地面接触面积为2.5分米²．某天，王刚爸爸开车带着王刚出去游玩，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380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22千瓦，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.4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）该汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

（1）轮胎与路面的总接触面积S=2.5×10^-2m²×4=0.1m²；
车对路面的压力F=G=mg=1.4×1000kg×10N/kg=1.4×10⁴N．
该汽车对路面的压强p=(F)/(S)=(1.4×104N)/(0.1m2)=1.4×10⁵Pa；
（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)=(22×103W)/(20m/s)=1100N．　
（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=1100N×36×1000m=3.96×10⁷J；
消耗的电能W_电=UIt=380V×90×0.5×3600s=6.156×10⁷J
则发动机的效率为η=(W)/(W电)=(3.96×107J)/(6.156×107J)≈64.3%．
答：（1）该汽车对路面的压强为1.4×10⁵Pa．
（2）该汽车的牵引力是1100N．
（3）该汽车发动机的效率是64.3%．