Question

2010年5月1日，舉世矚目的上海世博會(huì)將隆重召開．借著上海世博會(huì)大力推進(jìn)環(huán)保、節(jié)能、減排的東風(fēng)，上海很多市民已經(jīng)騎上了以鋰電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)自行車，作為自己日常出行的交通工具．下表為某型號電動(dòng)自行車的部分參數(shù)．

整車	整車質(zhì)量	40kg
	最高車速	≤30km/h
	最大噪聲	≤62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	12A?h
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）當(dāng)一質(zhì)量為60Kg的人騎著該電動(dòng)自行車以最高時(shí)速在水平路上勻速行駛時(shí)，兩輪胎與地面接觸面積為1.0×10^-2m²．那么車對地面的壓強(qiáng)多大？半小時(shí)能行駛多遠(yuǎn)？（g取10N/kg）
（2）若電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為4.8Ω，在這段平直路段上，電動(dòng)自行車剛好以額定功率勻速行駛，則這段時(shí)間內(nèi)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量是多少？

Answer 1

分析：（1）首先根據(jù)身體的質(zhì)量加上電動(dòng)車的質(zhì)量，然后利用G=mg求出其重力，此時(shí)重力即為壓力，然后利用P=

F

S

即可求出地面受到的壓強(qiáng)；
（2）從表中參數(shù)可知，電動(dòng)車的最高車速≤30km/h，然后利用s=vt即可求出半小時(shí)能行駛的路程．
（3）已知電動(dòng)自行車剛好以額定功率勻速行駛，根據(jù)表中參數(shù)可求出通過電動(dòng)機(jī)的電流，再根據(jù)線圈的電阻和時(shí)間，可利用公式Q=I²Rt計(jì)算熱量．

解答：解：（1）F=G=mg=（60kg+40kg）×10N/kg=1000N，由表中數(shù)據(jù)可知，v=30km/h，t=30min=

1

2

h=1800s，
則P=

F

S

=

1000N

1.0×10-2m2

=1×10⁵Pa．
 s=vt=30km/h×

1

2

h=15km．
答：車對地面的壓強(qiáng)為1×10⁵Pa．半小時(shí)能行駛15km．
（2）由P=UI可得I=

P

U

=

240W

48V

=5A，
則這段時(shí)間內(nèi)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量Q=I²Rt=（5A）²×4.8Ω×1800s=2.16×10⁵J．
答：這段時(shí)間內(nèi)電流通過線圈產(chǎn)生的熱量是2.16×10⁵J．

點(diǎn)評：本題涉及到的知識點(diǎn)較多，主要考查了利用公式Q=I²Rt計(jì)算熱量，需要注意的是，電動(dòng)機(jī)不是一個(gè)純電阻用電器，其消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使機(jī)體溫度升高，所以計(jì)算的時(shí)候，要區(qū)別對待．