Question

【題目】油價(jià)在飛，電動(dòng)自行車(chē)很可愛(ài)，既經(jīng)濟(jì)又健身。它可以電動(dòng)騎行，亦可以腳踏騎行，使用前，應(yīng)先對(duì)車(chē)上的蓄電池充電。某電動(dòng)車(chē)的額定電壓為40V，凈重20kg，電池容量為30Ah“（表示該蓄電設(shè)備在電流強(qiáng)度為1A時(shí)能持續(xù)工作30小時(shí)）。若質(zhì)量為50kg的小明騎著該車(chē)在水平地面上勻速行駛時(shí)，摩擦阻力為總重的1/7，車(chē)速為18km/h，且保持電源電壓40V恒定不變，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是80%，則求：

（1）電動(dòng)車(chē)產(chǎn)生的牽引力是多大？____________

（2）此電動(dòng)車(chē)牽引力的功率是多少？_____________

（3）此電動(dòng)車(chē)在這樣路面上能行駛的最大路程是多少？_____________

Answer 1

【答案】100N 500W 34560m

【解析】

（1）利用G=mg可求自行車(chē)和人的總重力，然后可求摩擦阻力，電動(dòng)車(chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可求電動(dòng)車(chē)產(chǎn)生的牽引力；
（2）根據(jù)P=Fv可求得此電動(dòng)車(chē)牽引力的功率；
（3）根據(jù)W=UIt可求得消耗電能，已知電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是80%，可求機(jī)械能，然后利用W=Fs可求得此電動(dòng)車(chē)在這樣路面上能行駛的最大路程。

（1）自行車(chē)和人的總重力G=mg=（20kg+50kg）×10N/kg=700N，

摩擦阻力，

電動(dòng)車(chē)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件得到電動(dòng)車(chē)產(chǎn)生的牽引力F=f=100N；

（2）已知車(chē)速v=18km/h=5m/s，

此電動(dòng)車(chē)牽引力的功率：；

（3）電動(dòng)車(chē)消耗電能：W電=UIt=40V×1A×30×3600s=4.32×106J，

W機(jī)械=W電×80%=4.32×106J×80%=3.456×106J，

由W=Fs得行駛的最大路程：。

答：（1）電動(dòng)車(chē)產(chǎn)生的牽引力是100N；

（2）此電動(dòng)車(chē)牽引力的功率是500W；

（3）此電動(dòng)車(chē)在這樣路面上能行駛的最大路程是34560m。