Question

8．電動自行車既環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛．如表是某品牌電動自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)．

電動自行車自重m/kg	電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率η	工作電壓U/V	行駛速度v/（km•h-1）	騎車人質(zhì)量為500N時的平均阻力f/N
40	75%	36	≤36	20

設王濤重量為500N，從單位騎該品牌自行車勻速回家用時20min，行駛距離為6km．根據(jù)相關(guān)信息求王濤在回家過程中：
（1）回家時的速度大��；
（2）電動自行車牽引力所做的功；
（3）電動自行車消耗的電能．

Answer 1

分析 （1）先把時間和路程的單位進行換算，再根據(jù)速度公式v=$\frac{s}{t}$就可求出電動自行車速度；
（2）由于電動自行車勻速行駛，就可得出阻力與牽引力相等，再根據(jù)做功公式W=Fs就可算出電動自行車牽引力所做的功；
（3）根據(jù)機械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%就可求出電動自行車消耗的電能．

解答 解：（1）s=4km，t=20min=$\frac{1}{3}$h
電動車的速度為：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6km}{\frac{1}{3}h}$=18km/h；
（2）電動車可視為勻速直線運動，根據(jù)F_牽=f 電動車牽引力做功為：
W_有用=Fs=20N×6×10³m=1.2×10⁵J；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可得：
電動自行車消耗的電能W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}J}{75%}$=1.6×10⁵J．
答：（1）回家時的速度大小為18km/h；
（2）電動自行車牽引力所做的功為1.2×10⁵J；
（3）電動自行車消耗的電能為1.6×10⁵J．

點評 本題考查了速度的計算及做功公式的計算、機械效率公式的計算，弄清阻力與牽引力是一對平衡力是解題的關(guān)鍵．