Question

近年，環保節能、鍛煉健體的理念以漸入人心，萬州區上班族中有不少騎電動自行車上班的，他們為建設重慶第二大城市在綠色環保、節能健體方面開了好頭．電動自行車可以由電動機帶動，也可以由人騎行，使用前，應先對車上的蓄電池充電．電動騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力．現有一輛電動自行車，沿著水平的道路勻速行駛，在0.5h內，電動騎行了9km，此時車上電動機的工作電壓為36V，工作電流為4A．
（1）若車和人共重1000N，行駛時輪胎與地面的接觸面積共為80cm²，那么車對地面的壓強為多少Pa？
（2）若車和人在行駛過程中受到的阻力為總重的0.02倍，則該車電能轉化為機械能的效率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）車和人對地面的壓力等于車和人的重力；根據公式P=可求車對地面的壓強；
（2）根據公式W=FS可求牽引力做的功；已知電動車的電壓、電流和工作時間，根據公式W=UIt可求電流做的功；牽引力做的功與電流做功之比就是該車電能轉化為機械能的效率
解答：解：（1）車對地面的壓強為P====1.25×10⁵Pa；
答：車對地面的壓強為1.25×10⁵Pa；
（2）電動車做勻速運動，牽引力等于所受的阻力，F=f=0.02G=0.02×1000N=20N；
牽引力做功W_有用=FS=20N×9000m=1.8×10⁵J；
電流做功W=UIt=36V×4A×0.5×3600s=2.592×10⁵J；
該車電能轉化為機械能的效率是η=×100%=×100%=69.4%．
答：該車電能轉化為機械能的效率是69.4%．
點評：本題考查壓強、有用功、總功、機械效率的計算，要知道物體做勻速運動時，牽引力等于受到的阻力；在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力．