Question

16．人們對電動自行車褒貶不一．其輕便、環保的優點受消費者歡迎，但電池的持續耐用性又令人感到不足．小明購買了一臺某型號電動自行車，主要技術參數如表所示．請回答下列問題：（取g=10N/kg）

無刷電機	48V，400W
整車質量	80kg

（1）小明的質量為60kg，他騎上電動自行車行駛時，兩輪胎與地面的總接觸面積為50cm²，那么此時車對地面的壓強多大？
（2）在某平直路段上，小明騎電動自行車若以額定功率勻速行駛時，受到的平均阻力為總重的0.02倍，行駛速度為5m/s．則60s內電機對自行車所做的有用功是多少？電動自行車的效率是多大？
（3）如果電池報廢后隨便扔掉，有什么危害？（請具體說明，一條即可．）．

Answer 1

分析 （1）小明騎上電動自行車行駛時，對地面的壓力等于人和車的總重力，根據公式G=mg求出；還知道輪胎與地面的接觸面積，根據公式p=$\frac{F}{S}$可求車對地面的壓強；
（2）根據受到的平均阻力為總重的0.02倍，可求得其阻力，因為勻速行駛，所以F=f，
已知行駛的速度和時間，根據公式s=vt可求通過的路程，再根據公式W=Fs可求動力對自行車做的功；還知道自行車的額定功率，根據公式W=Pt可求自行車的輸出功率，最后利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出電動自行車的效率；
（3）丟棄廢舊電池的危害，從能源浪費和環境污染兩方面考慮．

解答 解：
（1）小明受到的重力為：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
電動車的重力為：
G_車=m_車g=80kg×10N/kg=800N；
小明騎上電動自行車行駛時，對地面的壓力：
F_壓=G_總=G+G_車=600N+800N=1400N；
對地面的壓強：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$═$\frac{400N}{5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=8×10⁴Pa；
（2）f=0.02G_總=0.02×1400N=28N，
因為勻速行駛，所以F=f=28N，
電動車60s內行駛的距離：
s₁=vt=5m/s×60s=300m；
60s內動力對自行車所做的功是：
W_有用=Fs₁=28N×300m=8400J；
由P=$\frac{W}{t}$可得，自行車的輸出功率：
W_總=P_額t=400W×60s=24000J；
電動自行車的效率是：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{8400J}{24000J}$×100%=35%．
（3）如果電池報廢后隨便扔掉，其中的一些有害物質會對水、土壤或空氣造成污染．
答：
（1）行駛的時候電動自行車對地面的壓強為8×10⁴Pa；
（3）60s內動力對自行車所做的功是8400J；電動自行車的效率是35%；
（4）報廢電池會對水、土壤造成污染．

點評 本題考查電動車的有關問題，關鍵知道在水平地面上，物體對地面的壓力等于物體自身的重力；還要知道影響物體做功的條件；要學會從題目信息中找到有用的數據．