Question

電動(dòng)自行車是一種便捷的環(huán)保交通工具（如圖）．它可以電動(dòng)騎行，也可以腳踏騎行，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車的一些技術(shù)參數(shù)可以幫助我們更好地了解電動(dòng)自行車．

整車	整車質(zhì)量	40kg
	最大車速	30km/h
	最大噪聲	62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	20Ah
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）這車以最大速度行駛27km，要多少min？
（2）身體質(zhì)量60kg的小明騎在上述型號(hào)的電動(dòng)車上每個(gè)輪胎與地面的接觸面積均為10cm²，小明騎行時(shí)電動(dòng)車輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（假設(shè)前后輪受力均勻）
（3）若該電動(dòng)自行車騎行時(shí)受到的阻力為人車總重的3%，車行駛速度為18km/h，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為多少W？
（4）請(qǐng)就自行車某一部件的設(shè)計(jì)上所應(yīng)用到的物理知識(shí)作出說明？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道最大車速和行駛路程，利用速度公式求行駛時(shí)間；
（2）地面受到的壓力等于電動(dòng)車和人的重力之和，根據(jù)公式P=可求地面受到的壓強(qiáng)；
（3）求出騎行時(shí)受到的阻力，因?yàn)閯蛩傩旭�，電�?dòng)車受到的牽引力等于阻力，利用P=Fv求電動(dòng)機(jī)的輸出功率；
（4）手把、輪胎、腳蹬上有花紋，車座為馬鞍狀，等等，有很多用到所學(xué)物理知識(shí)的地方．
解答：解
（1）t===0.9=54min；
（2）地面受到的壓強(qiáng)是P=====5×10⁵Pa；
（3）騎行時(shí)受到的阻力：
f=G_總×3%=（m_人+m_車）g×3%=（60kg+40kg）×10N/kg×3%=30N；
∵電動(dòng)車勻速行駛，
∴電動(dòng)車受到的牽引力：
F=f=30N，
電動(dòng)機(jī)的輸出功率：
P=Fv=30N×18×m/s=150W；
（4）車座為馬鞍狀，是通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)，使人更舒服．
答：（1）這車以最大速度行駛27km，要54min；
（2）小明騎行時(shí)電動(dòng)車輪胎對(duì)地面的壓強(qiáng)是5×10⁵Pa；
（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為150W；
（4）車座為馬鞍狀，是通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式、壓強(qiáng)公式、電功率公式的掌握和運(yùn)用，要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，本題知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，利用所學(xué)物理知識(shí)分析解決身邊的實(shí)際問題，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！