Question

13．電動(dòng)自行車以其節(jié)能環(huán)保，輕便等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為我們生活中必不可少的交通工具（如圖所示）．電動(dòng)車騎行時(shí)，蓄電池給車上的電動(dòng)機(jī)供電，為車提供動(dòng)力．表是某種型號(hào)電動(dòng)自行車主要的技術(shù)參數(shù)．

整 車	質(zhì)    量	35kg
	最高車速	36km/h
	輪胎限壓	2×105Pa
	與地面的總接觸面積	20cm2
電池	36V/10Ah
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	24V
	額定功率	240W
	額定電流

問：（1）當(dāng)質(zhì)量為45kg的人騎行時(shí)，電動(dòng)車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（2）該電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？
（3）電動(dòng)車以最高車速勻速行駛時(shí)牽引力至少應(yīng)為多大？（假設(shè)電動(dòng)機(jī)的效率為100%）

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)自行車對(duì)地面的壓力等于中學(xué)生和電動(dòng)車的重力之和，利用G=mg求出其大小，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，電動(dòng)自行車的額定功率和額定電壓，根據(jù)P=UI求出工作電流；
（3）假設(shè)電動(dòng)機(jī)的效率為100%，則根據(jù)P=Fv即可求出最大牽引力；

解答 解：（1）騎行是電動(dòng)車對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=（35+45）kg×10N/kg=800N；
壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{20×{10}^{-4}{m}^{2}}$=4×10⁵Pa；
（2）由P=UI得：
額定電流I=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{240W}{24V}$=10A；
（3）已知v=36km/h=10m/s，由p=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得：
牽引力F=$\frac{P}{v}$=$\frac{240W}{10m/s}$=24N．
答：（1）當(dāng)質(zhì)量為45kg的人騎行時(shí)，電動(dòng)車對(duì)地面的壓強(qiáng)是4×10⁵Pa．
（2）該電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是10A．
（3）電動(dòng)車以最高車速勻速行駛時(shí)牽引力至少應(yīng)24N．

點(diǎn)評(píng) 本題圍繞我們熟悉的交通工具---電動(dòng)自行車，考查了電功率與電壓、電流的關(guān)系，重力的計(jì)算，壓強(qiáng)的計(jì)算，熱機(jī)、電動(dòng)機(jī)的效率，是一道好題，難易適中．