Question

19．小明買了一輛電動自行車，電動機的工作電壓為32V，電能轉化為機械能的效率為62.5%．小明騎電動自行車在水平公路上以5m/s的速度勻速直線行駛了10min，牽引力為20N，在此過程中．求：
（1）電動自行車通過的路程是多少？
（2）牽引力做功為多少？
（3）電動自行車勻速行駛時，電動機的工作電流為多少？

Answer 1

分析 （1）知道速度和時間，利用s=vt求出路程；
（2）根據公式W=Fs可求牽引力做的功；
（3）根據效率求出電動機做的所有用功（即總功），利用W=UIt求出工作電流．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，電動自行車通過的路程：
s=vt=5m/s×10×60s=3000m；
（2）該電動自行車在10min內牽引力做功：
W_有用=Fs=20N×3000m=60000J；
（3）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{電}}$可得，電流對電動機所做的總功：
W_電=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{60000J}{62.5%}$=96000J，
由W=UIt得，電動機的工作電流：
I=$\frac{{W}_{電}}{Ut}$=$\frac{96000J}{32V×10×60s}$=5A．
答：（1）電動自行車通過的路程為3000m；
（2）牽引力做功為60000J；
（3）電動自行車勻速行駛時，電動機的工作電流為5A．

點評 本題是一道力學和電學的綜合題，考查了速度、功、效率等公式的應用，結合題目提供的條件，靈活功的計算公式以及電動車效率的理解即可解答．