Question

15．電動(dòng)自行車既環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛(ài)，下表是小王同學(xué)的電動(dòng)自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)．

電動(dòng)自行車自重m/kg	電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率η	工作電壓U/V	行駛速度v/（km•h-1）	騎車人質(zhì)量為50kg時(shí)的平均阻力f/N
40	75%	36	≤36	20

小王質(zhì)量為50kg，從學(xué)校勻速回到家用時(shí)20min，距離為5.4km．根據(jù)相關(guān)信息求小明回家過(guò)程中：
（1）電動(dòng)自行車速度大��；
（2）電動(dòng)自行車牽引力所做的功；
（3）電動(dòng)自行車消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）先把時(shí)間和路程的單位進(jìn)行換算，再根據(jù)速度公式v=$\frac{s}{t}$就可求出電動(dòng)自行車速度；
（2）由于電動(dòng)自行車勻速行駛，就可得出阻力與牽引力相等，再根據(jù)做功公式W=Fs就可算出電動(dòng)自行車牽引力所做的功；
（3）根據(jù)機(jī)械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%就可求出電動(dòng)自行車消耗的電能．

解答 解：
（1）電動(dòng)自行車速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{5.4km}{\frac{20}{60}h}$=16.2km/h，
（2）因?yàn)殡妱?dòng)自行車勻速行駛，則電動(dòng)自行車的牽引力F=f=20N，
電動(dòng)自行車牽引力所做的功：W_有用=Fs=20N×5.4×10³m=1.08×10⁵J，
（3）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%可得，
電動(dòng)自行車消耗的電能：W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{1.08×1{0}^{5}J}{75%}$=1.44×10⁵J，
答：（1）電動(dòng)自行車速度大小為16.2km/h；
（2）電動(dòng)自行車牽引力所做的功為1.08×10⁵J；
（3）電動(dòng)自行車消耗的電能為1.44×10⁵J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度的計(jì)算及做功公式的計(jì)算、機(jī)械效率公式的計(jì)算，弄清阻力與牽引力是一對(duì)平衡力是解題的關(guān)鍵．