Question

17．利用新能源的純電動車，它的車體全部采用碳纖維材質(zhì)構(gòu)成，能有效減少車體重力，電動機(jī)可以提供170Hp（馬力）最大功率，配置一組22KW•h的鋰離子電池，該車0～100km/h加速時間為7.2s，最高車速可達(dá)150km/h，充滿電后可行駛130～160m（g=10N/kg，計算結(jié)果保留1為小數(shù)），請你根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）車體全部采用碳纖維材質(zhì)構(gòu)成，能有效減少車身重力的原因在體積相同的情況下，碳纖維材質(zhì)的密度比鋼小，純電動汽車的優(yōu)點和缺點是污染小，充電后的行駛里程較短．
（2）電動汽車的質(zhì)量是2t，每只輪胎著地面積是100cm²，計算電動汽車靜止時對地面的壓強(qiáng)是多少．

Answer 1

分析 （1）碳纖維的密度比鋼制、鋁合金小，用碳纖維制作的球拍重量輕；電動汽車使用過程中不會產(chǎn)生廢氣，與傳統(tǒng)汽車相比根本不存在大氣污染的問題，高效率，無噪音，噪聲低等，從電池方面和能源方面分析缺點；
（2）電動汽車四腳著地時，受力面積應(yīng)為四只輪胎的總面積；電動汽車對地面的壓力大小等于其重力；最后運(yùn)用壓強(qiáng)公式計算即可．

解答 解：（1）新能源的純電動車，車體全部采用碳纖維材質(zhì)構(gòu)成，因為碳纖維材質(zhì)的 密度比鋼小，所以在體積相同的情況下，能有效減少車身重力；
純電動汽車的優(yōu)點：污染小，高效率、噪聲低等，缺點：一是電池成本較高，電池的能量密度較低，充電后的行駛里程較短等問題；純電動汽車本身投資比燃油汽車貴，其使用電力要建設(shè)發(fā)電廠，建設(shè)輸電配電設(shè)施，還要建設(shè)充電站，還要建設(shè)蓄電池廠等；
（2）電動汽車的重力：
G=mg=2×1000kg×10N/kg=20000N，
電動汽車對地面的壓力：
F=G=20000N，
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{20000N}{4×1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa
答：（1）密度；污染小；充電后的行駛里程較短；
（2）電動汽車靜止時對地面的壓強(qiáng)是5×10⁵Pa．

點評 本題（2）的關(guān)鍵是確定受力面積，與此類似如：人站立時雙腳著地，而行走時只有一只腳著地．