Question

電動自行車是一種便捷的環(huán)保交通工具（如圖）．它可以電動騎行，也可以腳踏騎行，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力．下表是某型號電動自行車的一些技術參數可以幫助我們更好地了解電動自行車．

整車	整車質量	40kg
	最大車速	30km/h
	最大噪聲	62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	20Ah
電動機	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）這車以最大速度行駛27km，要多少min？
（2）身體質量60kg的小明騎在上述型號的電動車上每個輪胎與地面的接觸面積均為10cm²，小明騎行時電動車輪胎對地面的壓強是多少？（假設前后輪受力均勻）
（3）若該電動自行車騎行時受到的阻力為人車總重的3%，車行駛速度為18km/h，電動機的輸出功率為多少W？
（4）請就自行車某一部件的設計上所應用到的物理知識作出說明？

Answer 1

解
（1）t===0.9=54min；
（2）地面受到的壓強是P=====5×10⁵Pa；
（3）騎行時受到的阻力：
f=G_總×3%=（m_人+m_車）g×3%=（60kg+40kg）×10N/kg×3%=30N；
∵電動車勻速行駛，
∴電動車受到的牽引力：
F=f=30N，
電動機的輸出功率：
P=Fv=30N×18×m/s=150W；
（4）車座為馬鞍狀，是通過增大受力面積來減小壓強，使人更舒服．
答：（1）這車以最大速度行駛27km，要54min；
（2）小明騎行時電動車輪胎對地面的壓強是5×10⁵Pa；
（3）電動機的輸出功率為150W；
（4）車座為馬鞍狀，是通過增大受力面積來減小壓強．
分析：（1）知道最大車速和行駛路程，利用速度公式求行駛時間；
（2）地面受到的壓力等于電動車和人的重力之和，根據公式P=可求地面受到的壓強；
（3）求出騎行時受到的阻力，因為勻速行駛，電動車受到的牽引力等于阻力，利用P=Fv求電動機的輸出功率；
（4）手把、輪胎、腳蹬上有花紋，車座為馬鞍狀，等等，有很多用到所學物理知識的地方．
點評：本題考查了學生對速度公式、壓強公式、電功率公式的掌握和運用，要學會從題目所給信息中找到有用的數據，本題知識點多、綜合性強，利用所學物理知識分析解決身邊的實際問題，體現了學以致用，有意義！