Question

17．電動(dòng)自行車已是我們生活中必不可少的交通工具．電動(dòng)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．下表是某種型號(hào)電動(dòng)自行車主要的技術(shù)參數(shù)．問(wèn)：
（1）行駛過(guò)程中每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.005m²，某中學(xué)生騎著該電動(dòng)自行車在平直的公路上行駛，試計(jì)算地面受到的壓強(qiáng)是多大？（g取10N/kg，中學(xué)生體重取50kg）
（2）在某平直路段上，電動(dòng)自行車以額定功率勻速行駛時(shí)，受到的平均阻力為40N．若行駛速度為5m/s，則1s內(nèi)動(dòng)力對(duì)自行車所做的功是多少？
（3）電動(dòng)自行車的效率多大？

整  車	質(zhì)    量	35kg
	最高車速	30km/h
	輪胎限壓	2×105Pa
	最大噪聲	62dB
蓄電池	36V/10Ah
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	36V
	額定功率	240W
	電動(dòng)機(jī)效率	80%

Answer 1

分析 （1）已知電動(dòng)自行車的質(zhì)量和中學(xué)生的質(zhì)量，可以得到總質(zhì)量；再利用G=mg求得總重力，電動(dòng)自行車行駛過(guò)程中對(duì)地面的壓力等于總重力；求出受力面積，利用公式p=$\frac{F}{S}$求電動(dòng)車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）電動(dòng)車勻速行駛，受到的阻力和動(dòng)力是一對(duì)平衡力，大小相等；已知行駛的速度和時(shí)間，根據(jù)公式s=vt可求通過(guò)的路程，再根據(jù)公式W=Fs可求動(dòng)力對(duì)自行車做的功；
（3）知道自行車的額定功率，根據(jù)公式W=Pt可求自行車的輸出功率，最后利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出電動(dòng)自行車的效率；

解答 解：
（1）地面受到的壓力：
F=G=（m_車+m_人）g=（35kg+50kg）×10N/kg=850N，
受力面積S=2×0.005m²=0.01m²，
地面受到的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{850N}{0.01{m}^{2}}$=8.5×10⁴Pa；
（2）由二力平衡條件得自行車的動(dòng)力：
F=f=40N；
由v=$\frac{s}{t}$得自行車行駛的距離：
s=vt=5m/s×1s=5m，
動(dòng)力對(duì)自行車所做的功：
W_有=Fs=40N×5m=200J，
（3）電機(jī)1s內(nèi)所做的總功：
W_總=Pt=240W×1s=240J，
則電動(dòng)自行車效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{200J}{240J}$×100%≈83.3%．
答：（1）地面受到的壓強(qiáng)是8.5×10⁴Pa；
（2）1s內(nèi)動(dòng)力對(duì)自行車所做的功是200J；
（3）電動(dòng)自行車的效率為83.3%．

點(diǎn)評(píng) 電動(dòng)自行車是我們生活中比較常見(jiàn)的交通工具，電動(dòng)自行車用到了很多物理知識(shí)，也是中考的一個(gè)熱點(diǎn)，需要引起我們的注意．