Question

以汽油為燃料的摩托車，由于對環境造成污染等原因，已逐步被電動自行車取代，下表是某電動自行車的整車技術參數：

最高車速	6m/s
一次完全充電持續里程	30km
一次完全充電貯存的能量	1.8×106J
蓄電池電壓	36V
騎行最大噪聲	≤62dB
效率	80%

回答基本問題：
（1）摩托車主要將______能轉化為機械能；電動自行車主要將______能轉化機械能；為何電動自行車的蓄電池電壓設計為36V：______．
（2）該電動車的最高時速是多少？在蓄電池完全充電的情況下，若電動車以最高車速行駛，則持續行駛的時間為是多少？
（3）若這種電動車以6m/s的速度在水平路面上勻速行駛，求：電動車的機械功率（電能轉化為機械能的功率）是多大；電動機驅動車輪前進的動力是多大．

Answer 1

解：（1）摩托車主要將內能轉化為機械能；電動車主要將電能轉化為機械能；36V以下是對人體安全電壓，出于安全考慮，才將其電壓設計為36V；
（2）電動車的最高時速是6m/s=21.6km/h；可持續行駛的時間t===5000s；
（3）電動車的電能可轉化為的機械能為W_機械=W_電×80%=1.8×10⁶J×80%=1.44×10⁶J，
機械功率P===288W；
由公式P=Fv得，F===48N．
故答案為：（1）內能，電能，36V以下是對人體安全電壓；
（2）電動車的最高時速21.6km/h；可持續行駛時間為5000s；
（3）電動車的機械功率是288W；電動車驅動車輪前進的動力是48N．
分析：（1）摩托車的發動機就是汽油機，利用的是汽油燃燒釋放的內能；電動車主要消耗電能；對人體的安全電壓是不高于36V的電壓；
（2）讀取表中的數據，利用速度公式的變形可求出行駛時間；
（3）總能量有80%轉化為機械能，再根據行駛的時間，可求出機械功率大小；再根據公式P=Fv，可求出前進的動力大小．
點評：從表格中獲取有用的數據信息進行計算，是本題的一大特點，在計算中對機械功率的理解尤其關鍵，值得我們關注．同時，本題的另一個易錯點就是對“時速”的理解，我們通常認為是指運動物體每小時通過的路程．