Question

電動(dòng)自行車（簡(jiǎn)稱電動(dòng)車，其核心部分是一個(gè)電動(dòng)機(jī)）以其無廢氣污染、操作方便、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，倍受人們的青睞．當(dāng)質(zhì)量為50kg的人駕駛著質(zhì)量為50kg的電動(dòng)車，在水平的路面上以18km/h的速度正常勻速行駛時(shí)，所受到的阻力為壓力的0.03倍．則：（g=10N/kg）
（1）此時(shí)電動(dòng)車受到的牽引力為多少？
（2）在正常行駛5min的時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)車的牽引力做的功為多少？
（3）如果電動(dòng)機(jī)的額定電壓為48V，在正常行駛的過程中，通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為4A，那么，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為多少？

Answer 1

（1）∵電動(dòng)車在水平的路面上勻速行駛，
∴電動(dòng)車受到的牽引力：
F=f=0.03G=0.03mg=0.03×（50kg+50kg）×10N/kg=30N；
（2）汽車行駛速度：
v=18km/h=5m/s，
汽車運(yùn)動(dòng)距離：
s=vt=5m/s×5×60s=1500m，
牽引力做的功：
W=Fs=30N×1500m=4.5×10⁴J；
（3）電動(dòng)機(jī)的總功率：P_總=UI=48V×4A=192W，
電動(dòng)機(jī)的有用功率：
P_有=

W

t

=

4.5×104J

5×60s

=150W，
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率：
η=

P有

P總

×100%=

150W

192W

×100%≈78.1%．
答：（1）電動(dòng)車受到的牽引力為30N；
（2）電動(dòng)車的牽引力做的功為4.5×10⁴J；
（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為78.1%．