Question

電動自行車實用、環保、污染少，很受人們的喜愛．現有一輛電動自行車，沿著水平筆直的道路勻速行駛，在0.5h內，電動車行駛了9km．此時車上電動機的工作電壓為32V，工作電流為4A．
（1）若車和人在行駛過程中所受阻力為20N，則這段路程內該車克服阻力所做的功為多少？
（2）該車電能轉化為機械能的效率是多少？

Answer 1

解：（1）該車克服阻力所做的功W=FS=fS=20N×9000m=1.8×10⁵J．
答：該車克服阻力所做的功為1.8×10⁵J．
（2）電動車消耗的電能為W₁=UIt=32V×4A×0.5h×3600s=230400J；
該車電能轉化為機械能的效率是η==≈78%．
答：該車電能轉化為機械能的效率是78%．
分析：（1）已知電動車做勻速運動，根據二力平衡的條件可知，牽引力等于阻力；根據公式W=FS可求該車克服阻力所做的功．
（2）已知工作電壓和工作電流，根據公式W=UIt可求消耗的電能；做的功與消耗電能的比值就是該車電能轉化為機械能的效率．
點評：本題考查做功、消耗電能與轉化效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用；要知道物體做勻速運動時牽引力等于阻力，解題過程中要注意單位的換算．