Question

下表是某品牌電動自行車的一些主要技術參數(shù)：

最高車速	≤30km/h	一次充電連續(xù)行駛里程	50km
蓄電池工作電壓	36V	充電時間	8h
一次充電耗電量	0.6kwh	電動機效率	75%
質(zhì)量	40kg	最大騎行噪聲	≤62dB

若質(zhì)量是60kg的人騎該車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的0.02倍．求：
（1）電動機牽引力做功的功率．
（2）行駛10分鐘，電動機對自行車做的功．
（3）行駛10分鐘，電動機消耗的電能．

Answer 1

分析：（1）當自行車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，根據(jù)題意求出電動自行車受到的阻力，再根據(jù)二力平衡條件求出牽引力，最后根據(jù)P=Fv求出電動機牽引力做功的功率；
（2）根據(jù)W=Pt求出行駛10分鐘，電動機對自行車做的功；
（3）根據(jù)效率公式求出行駛10分鐘，電動機消耗的電能．

解答：解：（1）電動自行車受到的阻力：
f=0.02G=0.02mg=0.02×（40kg+60kg）×10N/kg=20N；
因勻速行駛的電動車受到的阻力和牽引力是一對平衡力，
所以F=f=20N；
牽引力做功的功率：
P=Fv=20N×6m/s=120W．
（2）行駛10分鐘，電動機對自行車做的功：
W=Pt=120W×600s=7.2×10⁴J．
（3）行駛10分鐘，電動機消耗的電能：
W_總=

W

η

=

7.2×104J

75%

=9.6×10⁴J．
答：（1）電動機牽引力做功的功率為120W；
（2）行駛10分鐘，電動機對自行車做的功為7.2×10⁴J；
（3）行駛10分鐘，電動機消耗的電能9.6×10⁴J．

點評：本題考查了二力平衡條件的應用和功率、功的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用，還要注意知道電動的效率是指電動機對自行車做的功和電動機消耗電能的比值．