電動(dòng)自行車,沿水平筆直的道路勻速行駛,在0.5h內(nèi)行駛9km,此時(shí)電動(dòng)自行車電源電壓32V,工作電流4A.
(1)若該車和人共重1000N,行駛時(shí)每個(gè)輪胎與地面接觸面積20cm2,車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(2)若車和人在勻速行駛過程中所受阻力20N,這段路程內(nèi)電動(dòng)車克服阻力做功是多少?
(3)該車電能化為機(jī)械能的效率是多少?
(4)電動(dòng)自行車優(yōu)點(diǎn)是:A______; B______.
【答案】
分析:(1)自行車對(duì)地面的壓力等于人和車的總重,車輪與地面的接觸面積知道,根據(jù)公式P=
可以得到車對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)電動(dòng)車在勻速行駛時(shí),牽引力與摩擦阻力相等,利用公式W=FS就能計(jì)算電動(dòng)車克服阻力做的功;
(3)電動(dòng)車克服阻力做的功已經(jīng)求得,利用公式W=UIt可以得到電動(dòng)車消耗的電能,兩者的比值就是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率;
(4)比較電動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車的優(yōu)缺點(diǎn),可以從節(jié)能、環(huán)保方面分析.
解答:解:
(1)車輪與地面的接觸面積為
S=2×2×10
-3m
2=4×10
-3m
2
車輪對(duì)地面的壓強(qiáng)為
P=
=
=
=2.5×10
5Pa
(2)電動(dòng)車克服阻力做功是
W=FS=fS=20N×9000m=1.8×10
5J
(3)電動(dòng)車消耗的電能為
W
電=UIt=32V×4A×1800s=2.304×10
5J
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為
η=
=
≈78%
(4)電動(dòng)車最大的優(yōu)點(diǎn)是:利用電能,節(jié)約化石能源;同時(shí),行駛過程無尾氣污染,無噪聲污染.
答:
(1)車對(duì)地面的壓強(qiáng)是2.5×10
5Pa
(2)電動(dòng)車克服阻力做功是1.8×10
5J
(3)電動(dòng)車消耗的電能為2.304×10
5J
(4)利用電能,節(jié)約化石能源;同時(shí),行駛過程無尾氣污染,無噪聲污染.
點(diǎn)評(píng):能量轉(zhuǎn)化效率問題是近幾年中考物理經(jīng)?疾榈念}目.解決此類問題的關(guān)鍵是,分別找出兩種能量的具體數(shù)值,然后取有用能量與總能量的比值.