Question

【題目】兩輪自平衡電動(dòng)車作為一種新興的交通工具，倍受年輕人的喜愛(ài)（如圖所示）．下表是某型號(hào)兩輪自平衡電動(dòng)車的主要技術(shù)參數(shù)．

整車質(zhì)量	20kg
鋰電池電壓	48V
鋰電池容量	12Ah
電動(dòng)車額定電壓	48V
電動(dòng)機(jī)額定功率	350W

（1）圖中小景的質(zhì)量為40kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2 ， 求地面受到的壓強(qiáng)（g取10N/kg）
（2）若電動(dòng)機(jī)以額定功率工作，求鋰電池充足一次電最多可騎行的時(shí)間（精確到0.1）
（3）鋰電池充足電后，電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛，受到的平均阻力為96N，最多能連續(xù)行駛17.28km，求電動(dòng)車工作的效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：小景騎車時(shí)對(duì)地面的壓力：

F=G總=（m車+m人）g=（20kg+40kg）×10N/kg=600N，

地面受到的壓強(qiáng)：

p= = =6×104Pa；

答：地面受到的壓強(qiáng)為6×104Pa.

（2）解：鋰電池充足一次電儲(chǔ)存的電能：

W電=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J，

由P= 可得，最多可騎行的時(shí)間：

t′= = ≈5924.6s；

答：鋰電池充足一次電最多可騎行的時(shí)間為5924.6s.

（3）解：電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，

則牽引力F=f=96N，

牽引力做的功：

W=Fs=96N×17.28×103m=1.65888×106J，

電動(dòng)車工作的效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

答：電動(dòng)車工作的效率為80%．

【解析】（1）小景騎車時(shí)對(duì)地面的壓力等于小景和電動(dòng)車的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，又知道輪胎與地面的總接觸面積，根據(jù)p= 求出地面受到的壓強(qiáng)；（2）由表格數(shù)據(jù)可知鋰電池的電壓和容量，根據(jù)W=UIt求出鋰電池充足一次電儲(chǔ)存的電能，根據(jù)P= 求出電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí)最多可騎行的時(shí)間；（3）電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功，根據(jù)η= ×100%求出電動(dòng)車工作的效率．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算(壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）)，還要掌握電功計(jì)算公式的應(yīng)用(利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意：①式中的W.U.I和t是在同一段電路； ②計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一；③已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量．計(jì)算電功還可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=U2 /R*t)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．