Question

【题目】2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车的总质量为m=6．75×103 kg，当它匀速通过天安门前L=500 m的检阅区域时用时t=250 s，驱动电机的输入电流I＝10 A，输入电压为U=300 V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0．02倍．g取10 m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：

（1）驱动电机的输入功率．

（2）电动彩车通过天安门前时牵引力的功率．

（3）驱动电机的内阻和机械效率．

Answer 1

【答案】（1）3000 W （2）2700 W （3）3 Ω 90%

【解析】

试题分析：（1）驱动电机的输入功率P入＝UI＝300 V×10 A＝3000 W．

（2）电动彩车通过天安门前的速度v＝s/t＝2 m/s

电动彩车行驶时所受阻力f＝0．02mg＝0．02×6．75×103×10 N＝1．35×103 N

电动彩车匀速行驶时F＝f，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率：

P机＝Fv＝2700 W．

（3）设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得：

P入t＝P机t＋I2Rt

解得：驱动电机的内阻R＝3 Ω

驱动电机的机械效率η＝P机/P入×100%＝90%．