Question

1．小明在學(xué)了電學(xué)知識后，對家里的電瓶車進(jìn)行了研究，圖甲是該電瓶車銘牌的部分參數(shù)，然后他進(jìn)行了測試，獲得如圖乙、丙所示的速度隨時間變化的關(guān)系圖象和牽引力隨時間變化的關(guān)系圖象．（不考慮空氣阻力）

（1）在1～2s時電瓶車受到的摩擦力為36N．
（2）在7～12s時電動自行車功率為216W．
（3）假設(shè)電動車一直做勻速直線運(yùn)動，假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，若消耗電池容量的50%，理論上能行駛多少千米？

Answer 1

分析 （1）觀察牽引力-時間圖象，在6s以后牽引力大小不變，由速度-時間圖象知此時電動車勻速運(yùn)動，牽引力等于摩擦力；
摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，由此求出1～2s時摩擦力的大��；
（2）由圖象讀出電動車行駛的速度和牽引力，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牽引力的功率；
（3）由銘牌提供信息，利用W=UIt=UQ求電動車一次充電儲存電能（總能量）；根據(jù)W=Fs算出能行駛的距離．

解答 解：
（1）由v-t的圖象知，從第6s開始物體做勻速直線運(yùn)動，由F-t圖象可知，從第6s開始牽引力大小F=36N，
電動車受到的牽引力與摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力f=F=36N，
壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以1～2s時的摩擦力與6s后摩擦力大小相等，等于36N；
（2）由圖象可知，勻速行駛時電動車的牽引力為F=36N，行駛速度v=6m/s，
所以牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=36N×6m/s=216W；
（3）電動車一次充電儲存電能：
W_總=UIt=UQ=60V×12Ah=48V×20A×3600s=3.456×10⁶J，
由于電動車行駛時，F(xiàn)=f=36N；
假設(shè)勻速行駛，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，根據(jù)W=Fs得：
s=$\frac{{W}_{總}×50%}{F}$=$\frac{3.456×1{0}^{6}J×50%}{36N}$=48000m=4.8km．
故答案為：（1）36；（2）216；（3）理論上能行駛4.8千米．

點(diǎn)評 本題以電動車為載體，考查了學(xué)生利用所學(xué)知識分析解決實際問題的能力，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！