我市一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示．某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假设车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍（g取

Question

我市一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示．某次搭载乘客时车与人的总质量为15000kg，假设车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min，所受阻力为车与人总重力的0.02倍（g取10N/kg，大气压强为1×10⁵Pa）．求：

核定载客人数	57
电动机额定功率	90kW
电动机额定电压	600V
电池容量	600Ah

（1）电动机的额定电流；
（2）该过程客车消耗的电能；
（3）该过程中客车将电能转化成机械能的效率；
（4）该车搭载了如图所示的弹弓式安全锤，利用两个吸盘将安全锤固定在玻璃窗的边缘，紧急情况下，使用者像拉动弹弓一样将锤头向后拉，释放后击破玻璃．若吸盘的直径为4厘米，为保证安全锤能正常使用，则拉开锤头时允许施加的最大拉力为多少？

Answer 1

（1）由表中数据，电动机的额定电流I_额=(P额)/(U额)=(90×103W)/(600V)=150A；
（2）该过程客车消耗的电能W=Pt=90×10³w×20×60s=1.08×10⁸J；
（3）因客车做匀速直线运动，所以，牵引力F与车受到的阻力f为平衡力，
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×1.5×10⁴kg×10N/kg=3000N，车在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min通过的距离s=vt=20m/s×20×60s=2.4×10⁴m，牵引力在这个过程中做的有用功
W_有=Fs=3000N×2.4×10⁴m=7.2×10⁷J，所以，该过程中客车将电能转化成机械能的效率
η=(W有)/(W)=(7.2×107)/(1.08×108)×100%=66.7%；
（4）吸盘的面积S=((0.04m)/(2))2×π=1.256×10^-3m²，作用在吸盘上的大气产生的最大压力（设吸盘内部的空气全部排出）F_气=pS=1×10⁵Pa×1.256×10^-3m²=125.6N，所以，当作用在吸盘上的拉力F′=125.6N时，吸盘被拉开，拉开锤头时允许施加的最大拉力F=2F′=2×125.6N=251.2N．
答：（1）电动机的额定电流为150A；
（2）该过程客车消耗的电能为1.08×10⁸J；
（3）该过程中客车将电能转化成机械能的效率为66.7%；
（4）拉开锤头时允许施加的最大拉力为251.2N．