《2026年江苏13大市中考名卷优选38套物理》

29 (6分)一辆为$2×10^4$ N的电动汽车，以恒定功率50 kW在平直的公路上匀速行驶3 km，用时3 min.已知汽车在行驶中所受阻力为车重的0.1倍，汽车轮胎与地面接触的总面积为$0.5 m^2$.求：
(1)汽车对地面的压强；
(2)汽车的牵引力所做的功；
(3)汽车发动机的机械效率(结果保留一位小数).

答案： 29
(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，汽车对地面的压强$p = \frac{F}{S} = \frac{G}{S} = \frac{2 × 10^{4}N}{0.5m^{2}} = 4 × 10^{4}Pa$.(2分)
(2)因电动汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力$F' = F_{阻} = 0.1G = 0.1 × 2 × 10^{4}N = 2 × 10^{3}N$，(1分)
则汽车的牵引力所做的功$W_{机械} = F's = 2 × 10^{3}N × 3 × 10^{3}m = 6 × 10^{6}J$.(1分)
(3)由$P = \frac{W}{t}$可得，电动汽车消耗的电能$W_{电} = Pt = 50 × 10^{3}W × 3 × 60s = 9 × 10^{6}J$，(1分)
汽车发动机的机械效率$\eta = \frac{W_{机械}}{W_{电}} × 100\% = \frac{6 × 10^{6}J}{9 × 10^{6}J} × 100\% \approx 66.7\%$.(1分)