Question

電動自行車可以電動騎行，電動騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力．現有一輛電動自行車，沿著水平的道路勻速行駛，在0.5h內，電動行駛了9km，此時車上電動機的工作電壓為32V，工作電流為4A．
①若該車和人共重1000N，行駛時輪胎與地面的接觸面積為 8×10^-3m²，那么車對地面的壓強多大？
②若車和人在行使過程中所受阻力為20N，則這段路程內電動車克服阻力所做的功為多少？
③該車電能轉化為機械能的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）車對地面的壓力等于該車和人總重，知道受力面積，根據壓強公式求出車對地面的壓強；
（2）根據功的計算公式W=fs，可直接求出這段路程內該車克服阻力所做的功（有用功）；
（3）先求出W_總，然后根據機械效率公式η=

W有

W總

求該車電能轉化為機械能的效率．

解答：解：
（1）由題意可知：電動車對地面的壓力F=G=1000N，受力面積是S=8×10^-3m²；則：
 車對地面壓強：
P=

F

S

=

1000N

8×10-3m2

=1.25×10⁵Pa；
（2）W_有=fs=20N×9000m=1.8×10⁵J；
（3）W_總=UIt=32V×4A×0.5×3600s=2.304×10⁵J，
效率：η=

W有

W總

=

1.8×105J

2.304×105J

≈78.1%．
答：（1）車對地面的壓強為1.25×10⁵Pa；
（2）這段路程內該車克服阻力所做的功為1.8×10⁵J；
（3）該車電能轉化為機械能的效率是78.1%．

點評：此題綜合性很強，既考查了對壓強大小及其計算，也考查了能量轉化和利用率，還考查了功的計算．計算過程中要注意使用國際單位．