Question

5．人們?cè)谑褂秒妱?dòng)自行車時(shí)經(jīng)常遇到的問題是：一次性充滿電后行駛不能達(dá)到說明書上的里程數(shù)．為探明原因，小明用家里的電動(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1所示的速度和牽引力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象

負(fù)重（kg）	60	80	100	120	140
一次充電連續(xù)行駛里程（km）	20	16.7	14.3	12.5	11.1

（1）由圖可知該電動(dòng)自行車的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是先加速、后勻速．0-2s它受到的摩擦力為35N．電動(dòng)自行車勻速行駛100m克服摩擦力做功是3500J．
（2）小明又在不同負(fù)重情況下沿同一路面進(jìn)行了測試，得到了一次充滿電的最大行駛里程如上表，由此可以看出負(fù)重與最大行駛里程關(guān)系是電動(dòng)自行車負(fù)重越大、最大行駛里程越�。�你認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是電動(dòng)自行車負(fù)重越大，摩擦力越大．
（3）測試過程中，小明還發(fā)現(xiàn)隨著剎車、啟動(dòng)的次數(shù)增加，其能量轉(zhuǎn)化趨勢如圖2所示，通過分析可知D
A．電能利用效率增大，里程增大
B．電能利用效率降低，里程增大
C．電能利用效率增大，里程減小
D．電能利用效率降低，里程減小
（4）除了以上的兩個(gè)原因外，你認(rèn)為還有哪些因素會(huì)影響電動(dòng)自行車最大行駛里程路面的粗糙程度 （寫出一條）．

Answer 1

分析 （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，求出摩擦力的大小，0到2s物體也處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以摩擦力大小等于勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力；
利用W=fs求電動(dòng)自行車勻速行駛100m克服摩擦力做功；
（2）由表中數(shù)據(jù)得出最大行駛里程與負(fù)重大小的關(guān)系；摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力越大、接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（3）電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的；
（4）剎車時(shí)，克服摩擦做功，將機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，據(jù)此分析；
（5）可以從所走的路況分析．

解答 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，0-2s物體處于加速狀態(tài)，由于影響摩擦力大小的因素不變，所以此時(shí)摩擦力大小與勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)相等，為35N；
電動(dòng)自行車勻速行駛100m克服摩擦力做功W=fs=35N×100m=3500J；
（2）由表中數(shù)據(jù)得出電動(dòng)自行車負(fù)重越大、最大行駛里程越��；因?yàn)殡妱?dòng)自行車負(fù)重越大，摩擦力越大，所以耗電多，行駛的距離��；
（3）電動(dòng)車上的電動(dòng)機(jī)是直流電動(dòng)機(jī)，是根據(jù)通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理工作的；
（4）頻繁的剎車時(shí)，克服摩擦做功，會(huì)將電能轉(zhuǎn)化來的機(jī)械能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能散失掉，降低了電能利用率，行駛里程將減少；
（5）走比較光滑的水泥路或?yàn)r青路，摩擦阻力小，行駛的里程大；若走坑坑洼洼的路，摩擦阻力大，行駛的里程�。�
故答案為：
（1）先加速、后勻速；35；3500；
（2）電動(dòng)自行車負(fù)重越大、最大行駛里程越��；電動(dòng)自行車負(fù)重越大，摩擦力越大；
（3）通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動(dòng)的原理；
（4）D；
（5）路面的粗糙程度．

點(diǎn)評(píng) 本題以電動(dòng)車為載體，考查了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！