Question

【題目】閱讀短文，回答問題．

電動(dòng)自行車

電動(dòng)自行車因?yàn)榫哂休p便、快捷和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)備受大家喜愛．通常說的電動(dòng)車是以蓄電池作為能量來源，電動(dòng)機(jī)為核心部件，通過控制器調(diào)節(jié)電流大小來改變速度的交通工具．世界上第一輛電動(dòng)車誕生于十九世紀(jì)，時(shí)至今日電動(dòng)自行車已發(fā)生了巨大變化．下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車（如圖甲）的相關(guān)數(shù)據(jù)．

質(zhì)量m／kg	40
行駛過程中輪胎與地面接觸的總面積S／m2	8×10－3
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率η	75％
工作電壓U／V	48
規(guī)定行駛速度／km·h-1	≤ 36

（1）電動(dòng)車中改變車速的控制器類似于實(shí)驗(yàn)室中__________（填物理實(shí)驗(yàn)器材名稱），它和電動(dòng)機(jī)應(yīng)該__________聯(lián)在一起使用．

（2）關(guān)于電動(dòng)自行車，下列說法中正確的是__________．

A．轉(zhuǎn)動(dòng)車速控制器加速,是將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B．照明燈可采用“220V 60W”的燈泡提高亮度

C．行駛過程中輪胎發(fā)熱，是因?yàn)殡娏鞯臒嵝��?yīng)

D．夜晚行駛時(shí)打開車燈，不會(huì)影響車速

（3）如果該電動(dòng)自行車采用400W·h（瓦時(shí)）的大容量電池供電，則其最多能輸出的機(jī)械能為_____________J．若這么多的機(jī)械能由效率為30%的汽油機(jī)提供，則需要燃燒汽油_____________kg．（已知本地汽油的熱值為4.5×106J/kg）

（4）小明騎該車以最大規(guī)定速度在水平路面勻速行駛10km．已知小明的質(zhì)量是40 kg，且該電動(dòng)自行車行駛過程中所受到的摩擦力f隨車輛和人的總質(zhì)量M的變化關(guān)系圖象如圖乙所示．則上述騎行過程中總重力做功為_________J，該過程中克服摩擦力做功的功率為__________W，通過電動(dòng)自行車的電流為__________A．（g取10 N／kg）

Answer 1

【答案】 （滑動(dòng)）變阻器（或電位器） 串聯(lián) D 1.08×106 0.8 0 200 5.56

【解析】（1）根據(jù)短文內(nèi)容知道，電動(dòng)車中改變車速的控制器相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室中的滑動(dòng)變阻器，它和電動(dòng)機(jī)應(yīng)該串聯(lián)在一起使用；

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)車速控制器加速，是將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)的工作電壓為48V，不能用額定電壓為220V的照明燈，故B錯(cuò)誤；行駛過程中輪胎克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使輪胎的內(nèi)能增加=溫度升高而發(fā)熱，故C錯(cuò)誤；夜晚行駛時(shí)打開車燈，會(huì)照亮道路，有利于行車，不會(huì)影響車速，故D正確；

（3）知道電動(dòng)機(jī)的最大容量W電=400Wh=0.4kWh=0.4×3.6×106 J=1.44×106 J，因?yàn)殡娔苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是：η=75%，所以電能最多轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是：W機(jī)械能=W電×75%=1.44×106 J×75%=1.08×106 J；由題意知道，Q放×30%=mq×30%=W機(jī)械能 ，需要汽油的質(zhì)量是：m=W機(jī)械能/q×30%=1.08×106J4.5×106J/kg×30%=0.8kg；

（4）因?yàn)樾∶黩T該車在水平路面勻速行駛，行駛方向與其受到的重力方向垂直，所以，此過程在重力做功為0；根據(jù)圖象知道摩擦阻力是：f=20N，該過程中克服摩擦力做功的功率為：P=fv=20N×10m/s=200W；消耗電功率：P電=P/75%=200W/75%，由P電=UI知道通過電動(dòng)自行車的電流是：I=P電/U=200W/75%/48V=5.56A。