Question

【題目】電動自行車劑環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛．下表是某品牌電動自行車的有關數據．

電動自行車 自重G/N	電能轉化為機械能 的效率η	工作電 壓U/V	行駛速度 v/（kmh﹣1）	蓄電池		騎車人重量為 500N時的平均 阻力f/N
				電壓	容量
400	75%	36	≤36	36V	20Ah	20

設小明體重為500N，從學校騎車勻速行駛到家用了20min，行駛距離為6km．根據相關信息求小明回家過程中：
（1）小明回家行駛速度大小；
（2）小明騎在該電動車上，兩個輪胎與地面的接觸面積為20cm2 ， 小明騎行時電動車輪胎對地面的壓強是什么？
（3）電動自行車牽引力所做的功；
（4）電動自行車消耗的電能．

Answer 1

【答案】
（1）解：s=6km，t=20min= h

電動車的速度為：

v= = =18km/h；

答：回家時的速度大小為18km/h；

（2）解：輪胎對地面的壓強：

p= = = =4.5×105Pa；

答：小明騎行時電動車輪胎對地面的壓強是4.5×105Pa；

（3）解：電動車可視為勻速直線運動，F牽=f=20N，電動車牽引力做功為：

W有用=Fs=20N×6×103m=1.2×105J；

答：電動自行車牽引力所做的功為1.2×105J；

（4）解：根據η= 可得電動自行車消耗的電能：

W總= = =1.6×105J．

答：電動自行車消耗的電能為1.6×105J．

【解析】（1）先把時間和路程的單位進行換算，再根據速度公式v= 就可求出電動自行車速度；（2）根據W=UIt計算蓄電池儲存的電能；（3）根據p= 計算輪胎對地面的壓強；（4）由于電動自行車勻速行駛，就可得出阻力與牽引力相等，再根據做功公式W=Fs就可算出電動自行車牽引力所做的功；（5）根據機械效率公式η= ×100%就可求出電動自行車消耗的電能．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解壓強的大小及其計算的相關知識，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa），以及對功的計算的理解，了解功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．