Question

太陽能汽車是靠太陽能電池提供動力．若某太陽能汽車質量是500kg，在平直路面上行駛速度最大可達15m/s，行駛過程中所受的平均阻力是車重的0.02倍，一個輪胎接觸地面的面積是50 cm²，則該汽車在平直路面上以最高速度行駛5min時，（g取10N/kg）
（1）太陽能汽車的重力是多少？驅動電機提供的牽引力是多少？
（2）太陽能汽車克服阻力做了多少功？驅動電機的輸出功率是多少？
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強為多大？

Answer 1

（1）5000 N、100 N；（2）4.5×10⁵ J  1500w ；（3）2.5×10⁵ Pa

試題分析：（1）汽車的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N．
汽車受到的阻力：f=0.02×5000N=100N．
汽車進行勻速直線運動，水平方向上受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，
所以電機提供的牽引力：F=f=100N
（2）∵
∴汽車5min行駛的距離：s=vt=15m/s×300s=4500m，
汽車克服阻力做功：W=Fs=100N×4500m=4.5×10⁵J．
電機的輸出功率：
（3）汽車在水平地面上，汽車對水平地面的壓力：F_壓=G=5000N，
汽車對水平地面的壓強：
答：（1）驅動電機提供的牽引力是100N．
（2）太陽能汽車克服阻力做做功4.5×10⁵J．驅動電機的輸出功率是1500W．
（3）該太陽能汽車對水平路面的壓強為2.5×10⁵Pa．
點評：本題通過汽車在水平地面上行駛，考查了重力計算、壓強、壓力、功率、平衡力等．包含了力學的一些重要計算．綜合性比較強．