Question

【題目】據(jù)蘇州日?qǐng)?bào)報(bào)道，張家港近日啟動(dòng)了新能源汽車(chē)充電站、充電樁的規(guī)劃編制，第一批新能源汽車(chē)充電樁在港城建成投運(yùn)。若每個(gè)充電樁對(duì)新能源小汽車(chē)的充電功率為 7000W，充電1h可使質(zhì)量為1t、額定輸出功率為12kW的新能源小汽車(chē)勻速直線行駛36km。設(shè)汽車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力是車(chē)重的0.06倍，g取10N/kg。
（1）小汽車(chē)靜止在水平地面上，輪胎與地面的接觸總面積為0.08m2時(shí)，汽車(chē)對(duì)地雨的壓強(qiáng)多大？
（2）該小汽車(chē)以額定輸出功率，在平直公路上勻速行駛時(shí)速度多大？
（3）該小汽車(chē)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率多大？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】
（1）

解：汽車(chē)對(duì)水平地面的壓力：F=G=mg=1000kg×10N/kg=104N，

汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：p= = =1.25×105Pa；

答：汽車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)1.25×105Pa；

（2）

解：勻速行駛時(shí)的牽引力：F=f=0.06G=0.06×104N=600N，

由P= = =Fv得：

勻速行駛的速度：v= = =20m/s；

答：在平直公路上勻速行駛時(shí)速度20m/s；

（3）

解：牽引力做的功：W1=Fs=600N×36×103m=2.16×107J，

發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功：W2=P電t=7000W×3600s=2.52×107J，

小汽車(chē)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：η= ×100%= ×100%≈85.7%。

答：小汽車(chē)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率85.7%。

【解析】（1）汽車(chē)對(duì)地面的壓力等于其重力，根據(jù)p= 求出壓強(qiáng)；（2）根據(jù)題意求出汽車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力，即牽引力，根據(jù)P= = =Fv求出行駛速度；（3）根據(jù)W1=Fs求出牽引力做的功，再根據(jù)W2=Pt求出發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功，根據(jù)η= 求出轉(zhuǎn)化效率。此題主要考查的是學(xué)生對(duì)重力、壓強(qiáng)、功率、功和轉(zhuǎn)化效率計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，難度不大。
【考點(diǎn)精析】利用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功率計(jì)算公式的應(yīng)用對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．