Question

電動車因為具有輕便、快捷和環(huán)保等優(yōu)點備受大家喜愛，下表是某型號電動自行車的相關(guān)數(shù)據(jù)．若騎車人的質(zhì)量是60kg，在10min內(nèi)連續(xù)行駛3km，根據(jù)相關(guān)信息求：

質(zhì)量m/kg	40
行駛過程中輪胎與地面接觸的總面積/m2	8×10-3
電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率	75%
工作電壓U/V	32
速度v/（m?s-1）	≤10
騎車人質(zhì)量60kg時的平均阻力F/N	20

（1）在行駛過程中，車對地面的壓強(qiáng)是多大（g取10N/kg）；
（2）該電動自行車在10min內(nèi)克服阻力所做的功；
（3）電流對電動機(jī)所做的功；
（4）行駛過程中，通過電動機(jī)的電流為多大？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）行駛過程中，車對地面的壓力等于車和人的重力之和，根據(jù)公式P=

F

S

可求車對地面的壓強(qiáng)；
（2）已知阻力的大小和行駛的路程，根據(jù)公式W=FS可求該電動自行車在10min內(nèi)克服阻力所做的功；
（3）已知該電動自行車在10min內(nèi)克服阻力所做的功和電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，可求電流對電動機(jī)所做的功；
（4）根據(jù)公式W=UIt可求行駛過程中，通過電動機(jī)的電流．

解答：解：（1）車對地面的壓力F=G=（m_人+m_車）g=（60kg+40kg）×10N/kg=1000N；
在行駛過程中，車對地面的壓強(qiáng)P=

F

S

=

1000N

8×10-3m2

=1.25×10⁵Pa；
答：在行駛過程中，車對地面的壓強(qiáng)是1.25×10⁵Pa；
（2）該電動自行車在10min內(nèi)克服阻力所做的功W=fS=20N×3000m=60000J；
答：該電動自行車在10min內(nèi)克服阻力所做的功60000J；
（3）電流對電動機(jī)所做的功W₁=

W

η

=

60000J

0.75

=80000J；
答：電流對電動機(jī)所做的功為80000J；
（4）通過電動機(jī)的電流I=

W1

Ut

=

80000J

32V×10×60s

≈4.2A；
答：通過電動機(jī)的電流為4.2A．

點評：本題考查壓強(qiáng)、做功、電流等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力，還要學(xué)會從題目所給的信息中找到有用的數(shù)據(jù)．