Question

電動(dòng)自行車越來越受到人們的青睞，電動(dòng)自行車使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電，騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)車供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．下表是某品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)：

自行車質(zhì)量m/kg	電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率	工作電壓U/V	行駛速度v/m?s-1	騎車人質(zhì)量為60kg時(shí)的平均阻力f/N
40	75%	36	≤10	20

若質(zhì)量是60kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以5m/s的速度勻速行駛，根據(jù)相關(guān)信息，求：
（1）行駛10分鐘，電動(dòng)自行車做的有用功．
（2）該電動(dòng)自行車的最大有用功率．
（3）電動(dòng)自行車以最大速度行駛過程中電動(dòng)機(jī)的工作電流．

Answer 1

分析：（1）因?yàn)樽孕熊噭蛩傩旭�，處于平衡狀態(tài)，受平衡力的作用，在水平方向上，牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以牽引力是20N；由速度公式易求得自行車形式的距離，利用W=FS即可求出電動(dòng)自行車做的有用功；
（2）在功率計(jì)算公式P=Fv中，已知牽引力F始終不變，當(dāng)v最大時(shí)，P值最大；由表格知電動(dòng)車的最大速度，直接代值計(jì)算即可．
（3）在（2）中，已經(jīng)求得電動(dòng)車以最大速度行駛時(shí)的機(jī)械功率，根據(jù)表格中的轉(zhuǎn)化效率，可求得電動(dòng)車的最大電功率，再利用公式I=

P

U

可以求出最大電流．

解答：已知：F=f=20N，S=5m/s×600s=3000m，V_最大=10m/s，U=36V
求：W_有用，P_最大，I
解：（1）W_有用=FS=20N×3000m=6×10⁴J
（2）P_最大=FV=20N×10m/s=200W；
（3）電動(dòng)機(jī)的功率P=

P最大

η

=

200W

75%

≈266.7W，電動(dòng)機(jī)的電流I=

P

U

=

266.7W

36V

=7.4A；
答：自行車做的有用功是60000J，最大有用功率是200W，以最大速度行駛是的工作電流是7.4A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)面很廣，力學(xué)知識(shí)以及電學(xué)知識(shí)，學(xué)生必須對(duì)綜合知識(shí)做到融會(huì)貫通．