Question

【題目】電動(dòng)自行車已成為大眾化的一種交通工具．其核心是直流電動(dòng)機(jī)．小明對(duì)家中的電動(dòng)自行車進(jìn)行了測試，他騎車在平直的路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，獲得如圖所示的速度v和牽引力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象．已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入電壓48V，輸入電流5A，由圖可知，7～12s電動(dòng)自行車受到的摩擦力為N； 電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)，牽引力F的功率為W，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為%．

Answer 1

【答案】35；210；87.5
【解析】解：（1）由速度﹣時(shí)間圖象可知，電動(dòng)自行車的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是先加速、后勻速；由牽引力﹣時(shí)間圖象可知，在7～12s牽引力大小F=35N，因?yàn)樵?～12s勻速運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力f=F=35N；（2）電動(dòng)自行車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率：P=fv=35N×6m/s=210W；（3）由速度﹣時(shí)間圖象可知，電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)速度v=6m/s，由v= 可知，電動(dòng)自行車在7～12s內(nèi)行駛的距離：s=vt=6m/s×（12s﹣7s）=30m；則7～12s電動(dòng)自行車行駛時(shí)克服摩擦力做的功：W有=Fs=35N×30m=1050J；消耗的電能為W電=UIt=48V×5A×5s=1200J，則電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：η= ×100%= ×100%=87.5%． 故答案為：35；210；87.5．
（1）觀察速度﹣時(shí)間圖象，電動(dòng)自行車在0～7s速度越來越快，7～12s，速度不再變化；觀察牽引力﹣時(shí)間圖象，在7～12s牽引力大小不變，由于電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于摩擦力，求出摩擦力的大��；（2）利用P=fv求電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)電動(dòng)自行車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率．（3）根據(jù)圖2讀出電動(dòng)自行車在7～12s內(nèi)受到的牽引力，然后根據(jù)s=vt和W有=Fs求出電動(dòng)自行車行駛時(shí)克服摩擦力做的功；利用W電=UIt求出消耗的電能，根據(jù)η= 求出效率．