Question

14．2015年5月18日，國家稅務(wù)總局等部門出臺相關(guān)免征車船稅優(yōu)惠政策，很多城市相繼用電動公交車代替了燃油公交車．一輛電動公交車銘牌上部分參數(shù)如表格所示，某次搭載乘客是車與人的總質(zhì)量為15000kg，假設(shè)該車在額定功率下以30km/h的速度沿水平路面勻速行駛了12km，所受阻力為車與人總質(zhì)量的$\frac{1}{50}$，求：

最大允許總質(zhì)量	18000kg
核定載客人數(shù)	60
電動機額定功率	50kW
電動機額定電壓	600V
電池容量	600Ah

（1）該過程公交車行駛的時間．
（2）該過程公交車消耗的電能．
（3）該過程公交車的牽引力所做的功．
（4）電動公交車與燃油車相比有哪些優(yōu)點．

Answer 1

分析 （1）由v=$\frac{s}{t}$計算公交車行駛的時間；
（2）由P=$\frac{W}{t}$計算公交車消耗的電能；
（3）勻速直線運動的物體受到的是平衡力，由此時得牽引力，再由W=Fs計算牽引力做的功；
（4）可從節(jié)能環(huán)保的角度：熱污染、噪聲污染、廢氣污染等方面分析．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，公交車行駛的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{12km}{30km/h}$=0.4h；
（2）由表格數(shù)據(jù)知，電動機額定功率為50kW，
由P=$\frac{W}{t}$可得，公交車消耗的電能：
W=Pt=50kW×0.4h=20kW•h；
（3）公交車行駛時受到的阻力：
f=$\frac{1}{50}$G=$\frac{1}{50}$mg=$\frac{1}{50}$×15000kg×10N/kg=3000N，
車在水平路面勻速行駛，水平方向的阻力與牽引力是一對平衡力，
所以：F=f=3000N，
該過程公交車的牽引力所做的功：
W=Fs=3000N×12×10³m=3.6×10⁷J；
（4）電動汽車不排放尾氣，不污染大氣，電動汽車噪音小，效率高節(jié)能．
答：（1）該過程公交車行駛的時間為0.4h．
（2）該過程公交車消耗的電能為20kW•h．
（3）該過程公交車的牽引力所做的功為3.6×10⁷J．
（4）電動公交車與燃油車相比環(huán)保、節(jié)能．

點評 本題以電動公交車為背景，考查了速度、功率公式的應(yīng)用以及平衡力的應(yīng)用，綜合性強，但難度不大，體現(xiàn)了物理在生活中應(yīng)用，也培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識．