Question

一電動(dòng)自行車的數(shù)據(jù)如下：

整車質(zhì)量（包括人）	蓄電池	充電	電動(dòng)機(jī)	效率
80kg	36V  10Ah	6～8h	36V  180W	80%

如果電動(dòng)自行車在平直公路上行使時(shí)所受阻力與行使速度和自行車對地面的壓力成正比，即F=kmgv，其中k=5.0×10^-3s?m^-1，g取10N/kg
求：（1）該電動(dòng)自行車行使最長時(shí)間是多少？
（2）自行車勻速行駛的速度多大？
（3）電動(dòng)自行車在平直公路上續(xù)行里程為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道電動(dòng)機(jī)的工作電壓和電功率，可求工作電流；知道蓄電池的充電量，再根據(jù)電流定義式求工作時(shí)間；
（2）知道電動(dòng)機(jī)的功率（總功率），根據(jù)效率公式求有用功率；再根據(jù)有用功率P_有用=Fv求行駛速度；
（3）求出了有用功率，知道行駛時(shí)間，可以求出實(shí)際做的有用功W_有用，而W_有用=Fs，據(jù)此求可行駛的距離（續(xù)行里程）．
解答：解：（1）由P=UI得：
I===5A，
而I=，
t===2h；
（2）∵自行車勻速行使，
∴F=f=kmgv
∵自行車的效率：
η==80%，
∴P_有用=P_總×80%=180W×80%=144W，
∵P_有用=Fv，
∴kmgv×v=144W，
即：5.0×10^-3s/m×80kg×10N/kg×v²=144W，
解得：v=6m/s；
（3）W_有用=P_有用t=144W×2×3600s=1.0368×10⁶J，
∴W_有用=Fs，
F=kmgv=5.0×10^-3s/m×80kg×10N/kg×6m/s=24N，
∴s===4.32×10⁴m=43.2km．
答：（1）該電動(dòng)自行車行使最長時(shí)間是2h；
（2）自行車勻速行駛的速度6m/s；
（3）電動(dòng)自行車在平直公路上續(xù)行里程為43.2km．
點(diǎn)評：本題考查了功的公式、電流定義式、電功率公式、效率公式，是力學(xué)和電學(xué)綜合計(jì)算題，要求靈活選用公式．