Question

電動(dòng)自行車既環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛(ài)．下表是小向的電動(dòng)自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)．

電動(dòng)自行車 自重m/㎏	電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 的效率η	工作電 壓U/V	額定功率 P/W	行駛速度 v/（km?h-1）
40	75%	48	240	≤36

小向質(zhì)量為50kg，從學(xué)校勻速回到家用時(shí)20min，距離為5.4km．根據(jù)相關(guān)信息求小向回家過(guò)程中：
（1）電動(dòng)自行車速度大小；
（2）電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？
（3）小向騎電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)所受的阻力有多大？
（4）從環(huán)保的角度考慮，與摩托車相比，電動(dòng)自行車有什么優(yōu)點(diǎn)？（列舉一條即可）

Answer 1

分析：（1）知道小向從學(xué)校勻速回家需要的時(shí)間和路程，根據(jù)v=

s

t

求出電動(dòng)自行車行駛的速度；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知額定功率和工作電壓，根據(jù)P=UI求出工作電流；
（3）根據(jù)效率公式求出電動(dòng)車以額定功率行駛時(shí)機(jī)械功率，根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出牽引力，再根據(jù)二力平衡條件求出汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力；
（4）電動(dòng)自行車相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)來(lái)說(shuō)，減少了尾氣和熱量的排放，以及噪聲的污染．

解答：解：（1）電動(dòng)自行車行駛的速度：
v=

s

t

=

5.4×103m

20×60s

=4.5m/s；
（2）根據(jù)P=UI可得，電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流：
I=

P

U

=

240W

48V

=5A；
（3）小向騎電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的機(jī)械功率：
P_機(jī)械=Pη=240W×75%=180W，
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴牽引力的大�。�
F=

P機(jī)械

v

=

180W

4.5m/s

=40N，
∵小向騎電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)，處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，
∴此時(shí)汽車受到的阻力f=F=40N；
（4）電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)：消除了尾氣排放；減少了熱量排放；能源利用效率高；減少了噪音排放等．
答：（1）電動(dòng)自行車速度的大小為4.5m/s；
（2）電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是5A；
（3）小向騎電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)所受的阻力有40N；
（4）電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)：消除了尾氣排放；減少了熱量排放；能源利用效率高；減少了噪音排放等．

點(diǎn)評(píng)：電動(dòng)自行車是我們生活中比較常見(jiàn)的交通工具，電動(dòng)自行車用到了很多物理知識(shí)，也是中考的一個(gè)熱點(diǎn)，需要引起我們的注意．