Question

8．為提倡環(huán)保，促進(jìn)節(jié)能減排，我們張店多路公共汽車已經(jīng)換成了電動(dòng)車．有一輛純電動(dòng)客車銘牌上部分參數(shù)如表格所示．

最大允許總質(zhì)量	18000Kg
額定載客人數(shù)	57
電動(dòng)機(jī)額定功率	90KW
電動(dòng)機(jī)額定電壓	600V

某次搭載乘客時(shí)車與人的總質(zhì)量為1.5×l0⁴kg，假如車在額定功率下以20m/s的速度沿水平路面勻速行駛20min，所受阻力為車與人總重力的0.02倍，g取10N/kg．求：
（1）電動(dòng)機(jī)的額定電流是多少？
（2）該過(guò)程客車牽引力所做了多少功？
（3）該過(guò)程客車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）額定電流指用電器在額定電壓下工作時(shí)的電流，依據(jù)公式P=UI運(yùn)算；
（2）在水平路面上勻速行駛的物體，所受的阻力與牽引力是一對(duì)平衡力，根據(jù)公式W=Fs運(yùn)算；
（3）牽引力所做的功即為有用功，客車消耗的電能可用W=Pt運(yùn)算，再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$運(yùn)算．

解答 解：（1）依據(jù)公式P=UI得電動(dòng)機(jī)的額定電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{9×1{0}^{4}W}{600V}$=150A；
（2）客車所受阻力：f=0.02G=0.02mg=0.02×1.5×l0⁴kg×10N/kg=3×l0³ N
因?yàn)檐噭蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，則客車牽引力所做的功為：
W_有=Fs=fvt=3×l0³ N×20m/s×20×60s=7.2×l0⁷ J；
（3）客車消耗的電能：W_總=Pt=9×10⁴W×20×60s=1.08×10⁸ J；
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=7.2×l0⁷ J/1.08×10⁸ J=66.7%．
答：（1）電動(dòng)機(jī)的額定電流是150A；
（2）該過(guò)程客車牽引力所做功為7.2×l0⁷ J；
（3）客車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是66.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了克服阻力做功的含義，理解機(jī)械效率，要掌握規(guī)律公式的運(yùn)用，是一道綜合性較強(qiáng)的習(xí)題．