Question

電動(dòng)自行車可以電動(dòng)騎行，電動(dòng)騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．現(xiàn)有一輛電動(dòng)自行車，沿著水平的道路勻速行駛，在0.5h內(nèi)，電動(dòng)行駛了9km，此時(shí)車上電動(dòng)機(jī)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(shí)輪胎與地面的接觸面積為 8×10^-3m²，那么車對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？
②若車和人在行使過(guò)程中所受阻力為20N，則這段路程內(nèi)電動(dòng)車克服阻力所做的功為多少？
③該車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？

Answer 1

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

W有

W總

求該車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．

解答：解：
（1）由題意可知：電動(dòng)車對(duì)地面的壓力F=G=1000N，受力面積是S=8×10^-3m²；則：
 車對(duì)地面壓強(qiáng)：
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(duì)地面的壓強(qiáng)為1.25×10⁵Pa；
（2）這段路程內(nèi)該車克服阻力所做的功為1.8×10⁵J；
（3）該車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是78.1%．

點(diǎn)評(píng)：此題綜合性很強(qiáng)，既考查了對(duì)壓強(qiáng)大小及其計(jì)算，也考查了能量轉(zhuǎn)化和利用率，還考查了功的計(jì)算．計(jì)算過(guò)程中要注意使用國(guó)際單位．