Question

下表是某品牌電動自行車的一些主要技術(shù)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(jī)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(jī)牽引力做功的功率．
（2）行駛10分鐘，電動機(jī)對自行車做的功．
（3）行駛10分鐘，電動機(jī)消耗的電能．

Answer 1

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(jī)對自行車做的功：
W=Pt=120W×600s=7.2×10⁴J．
（3）行駛10分鐘，電動機(jī)消耗的電能：
W_總===9.6×10⁴J．
答：（1）電動機(jī)牽引力做功的功率為120W；
（2）行駛10分鐘，電動機(jī)對自行車做的功為7.2×10⁴J；
（3）行駛10分鐘，電動機(jī)消耗的電能9.6×10⁴J．
分析：（1）當(dāng)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(jī)牽引力做功的功率；
（2）根據(jù)W=Pt求出行駛10分鐘，電動機(jī)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(jī)消耗的電能．
點評：本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和功率、功的計算，關(guān)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(jī)對自行車做的功和電動機(jī)消耗電能的比值．