Question

電動自行車是倍受人們青睞的一種交通工具，如圖所示．其主要結構就是在原來的普通自行車的基礎上，增加了電動機及供電、傳動設備，它可以電動騎行，亦可以腳踏騎行．電動騎行時，蓄電池為車上的電動機供電，電動機為車提供動力；腳踏騎行時，與普通白行車相同．下表是某型號電動白行車主要技術參數．

整車	整車質量	40kg
	最高車速	≤30km/h
	最大噪聲	≤62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	12A?h
電動機	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）當一個質量為50kg的初三學生騎著電動自行車在平直的公路上勻速行駛時，輪胎與地面的總接觸面積為40cm²，此時路面受到的壓強為多大？（g=10N/kg）
（2 ）電動自行車以額定功率行駛時通過電動機線圈的電流是多大？
（3）在蓄電池充足電后為電動機供電的過程中，當把儲存能量的80%提供給電動機后就應進行充電．若電動機工作時將電能轉化為對自行車輸出機械能的效率為75%，電動自行車在平直的公路上勻速行駛時受到的阻力為30N，則蓄電池充一次電最多能完全依靠儲存的電能連續行駛多遠？

Answer 1

分析：（1）估計中學生的質量大約為50kg，電動自行車對地面的壓力等于中學生和電動車的重力之和，利用G=mg求出其大小，再根據壓強公式求出對地面的壓強．
（2）根據表格中數據可知額定功率和額定電壓，根據I=

P

U

求出額定電流．
（3）根據電動自行車行駛克服阻力做功為W=fs，因蓄電池儲存能量的80%提供給電動機，電動機工作時將電能轉化為對自行車輸出機械能的效率為75%，用于電動自行車行駛克服阻力做功，即W×80%×75%=fs，就可以求出電動車行駛的路程．

解答：解：（1）學生的質量約為50kg，人騎車時對地面的壓力為人和車的重力之和，即F=G=（m_人+m_車）g=（50kg+40kg）×10N/kg=900N，
則路面受到的壓強：P=

F

S

=

900N

40×10-4m2

=2.25×10⁵Pa；
（2）電動自行車額定工作下的電流：
I=

P

U

=

240W

48V

=5A；
（3）蓄電池儲存的電能：W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×10⁶J；
因為電動自行車勻速行駛，所以f=F，
據題意可得：W×80%×75%=fs
s=

W×80%×75%

f

=

2.0736×106J×80%×75%

30N

=41472m．
答：（1）路面受到的壓強大約2.25×10⁵Pa．
（2）電動自行車以額定功率行駛時通過電動機線圈的電流是5A．
（3）蓄電池充一次電最多能完全依靠儲存的電能連續行駛41472m．

點評：電動自行車是我們生活中比較常見的交通工具，電動自行車用到了很多物理知識，也是中考的一個熱點，需要引起我們的注意．