Question

【題目】為減少碳排放，國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展電動(dòng)車。綜合續(xù)航里程是電動(dòng)車性能的重要指標(biāo)，我國(guó)目前測(cè)試綜合續(xù)航里程的標(biāo)準(zhǔn)是：電動(dòng)車充滿電后，重復(fù)以下一套循環(huán)，將電能耗盡后實(shí)際行駛的里程就是綜合續(xù)航里程。一套循環(huán)：由4個(gè)市區(qū)工況與1個(gè)市郊工況組成。市區(qū)工況是模擬在市區(qū)速度較低的情況，每1個(gè)市區(qū)工況平均時(shí)速18km/h，行駛時(shí)間200s；市郊工況是模擬交通暢通的情況，每1個(gè)市郊工況平均時(shí)速64.8km/h，行駛時(shí)間400s。

國(guó)產(chǎn)某型號(hào)的電動(dòng)汽車有四個(gè)相同的輪胎，空載整車質(zhì)量2400kg，在水平地面上時(shí)每個(gè)輪胎與地面的接觸面積是0.06m2，使用的液冷恒溫電池包充滿電后蓄電池電能是70kW·h。

某次測(cè)試，在市區(qū)工況行駛過(guò)程中，電動(dòng)汽車平均牽引力大小是480N，在市郊工況行駛過(guò)程中，電動(dòng)汽車平均牽引力大小是600N，測(cè)得的綜合續(xù)航里程是336km。g 取10N/kg。求：

（1）空載時(shí)輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)。

（2）本次測(cè)試中，完成1個(gè)市區(qū)工況，電動(dòng)汽車牽引力做的功。

（3）本次測(cè)試中，完成一套循環(huán)，電動(dòng)汽車平均消耗多少kW·h的電能。

Answer 1

【答案】（1）1×105Pa （2）4.8×105J （3）2.33 kW·h

【解析】

（1）空載時(shí)整車對(duì)水平地面的壓力為F=G車=m車g=2400kg×10N/kg=24000N，則輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)為p===1×105Pa。

（2）完成1個(gè)市區(qū)工況，v1=18km/h=5m/s，t1=200s，行駛的路程為s1=v1t1==5m/s×200s=1000m。牽引力大小F牽=480N，則電動(dòng)汽車牽引力做的功為W= F牽s1=480N×1000m=4.8×105J。

（3）完成1個(gè)市郊工況，v2=64.8km/h=18m/s，t2=400s，行駛的路程為s2=v2t2==18m/s×400s=7200m。完成一套循環(huán)，電動(dòng)汽車行駛的路程為s= 4s1+s2=4×1000m+7200m=11200m=11.2km。因電動(dòng)車將電能耗盡能行駛s總=336km，則電動(dòng)車所有電能能完成的循環(huán)套數(shù)為n===30。又因電動(dòng)車所有電能為W總=70kW·h，則完成一套循環(huán)，平均消耗的電能為W′===2.33 kW·h。