Question

11．電動(dòng)自行車因輕便、實(shí)用、無(wú)污染而成為人們喜愛(ài)的代步工具，如圖是某種型號(hào)電動(dòng)自行車的相關(guān)數(shù)據(jù)．（請(qǐng)仔細(xì)閱讀）

（1）當(dāng)一個(gè)質(zhì)量為70kg的人騎行此車時(shí)，車對(duì)地面的壓強(qiáng)？
（2）該電動(dòng)自行車行駛時(shí)受到的平均阻力為20N，它以7.5m/s的速度行駛了30分鐘，求這一過(guò)程中牽引力做的功？
（3）在上述行駛過(guò)程中，電動(dòng)自行車的電動(dòng)機(jī)的工作電流？（保留1位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）確定車對(duì)地面的壓力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$計(jì)算車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)二力平衡條件得出F=f，由s=vt計(jì)算出自行車通過(guò)的路程，由W=Fs計(jì)算牽引力做的功；
（3）根據(jù)牽引力做的功及電動(dòng)機(jī)的效率計(jì)算出消耗的電能，由W=UIt得出電動(dòng)自行車的工作電流．

解答 解：（1）人對(duì)地面的壓力：F=G=（m_車+m_人）g=（70kg+30kg）×10N/kg=10³N；
受力面積：S=2×50cm²=100cm²=0.01m² 
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1{0}^{3}N}{0.01{m}^{2}}$=10⁵Pa；
（2）自行車勻速行駛，所以F=f=20N；
由v=$\frac{s}{t}$得，30min內(nèi)通過(guò)的距離：s=vt=7.5m/s×30×60s=1.35×10⁴m；
牽引力做的功：W=Fs=20N×1.35×10⁴m=2.7×10⁵J；
（3）電動(dòng)機(jī)做的功：
W_電=$\frac{W}{η}$=$\frac{2.7×1{0}^{5}J}{80%}$=3.375×10⁵J；
由W=UIt得，電動(dòng)自行車的電動(dòng)機(jī)的工作電流：I=$\frac{{W}_{電}}{Ut}$=$\frac{3.375×1{0}^{5}J}{48V×30×60s}$=3.9A
答：（1）車對(duì)地面的壓強(qiáng)為10⁵Pa；
（2）這一過(guò)程中牽引力做的功為2.7×10⁵J；
（3）電動(dòng)自行車的電動(dòng)機(jī)的工作電流為3.9A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查速度、做功、電流等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用；要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)；解題過(guò)程中要注意單位的換算．