Question

（2012?寶應(yīng)縣模擬）電動(dòng)自行車(chē)是人們出行的重要交通工具之一，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）電動(dòng)自行車(chē)運(yùn)用了許多物理知識(shí)，觀察如圖1所示電動(dòng)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)圖，填寫(xiě)下表．

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件名稱(chēng)	結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中采取的有效措施	所能達(dá)到目的或?qū)嵱脙r(jià)值
尾燈		能使入射光平行反向射回，增強(qiáng)反射效果，清除安全隱患
車(chē)座	設(shè)計(jì)制成馬安狀
輪胎	凹凸不平的花紋

（2）上表是某品牌電動(dòng)自行車(chē)的部分技術(shù)參數(shù)．若電動(dòng)自行車(chē)的效率為80%，行駛過(guò)程中所受阻力為車(chē)重的0.06倍．求車(chē)以4m/s的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)的工作電流．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）自行車(chē)上很多地方用到物理知識(shí)：
①壓強(qiáng)與壓力和受力面積大小有關(guān)，在壓力一定時(shí)，增大接觸面積，可以減小壓強(qiáng)；
②摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，增大摩擦的方法有兩種：一是增大壓力，二是增大接觸面的粗糙程度；
③尾燈中的小平面鏡設(shè)計(jì)成相互垂直的形狀，可以使入射光線經(jīng)過(guò)兩次反射后平行反射回來(lái)，引起后車(chē)司機(jī)的注意．
（2）知道車(chē)子的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg求出車(chē)子的重力，根據(jù)f=0.06G計(jì)算出車(chē)子受的阻力，根據(jù)公式P=

W

t

=

fs

t

=fv求出車(chē)子做有用功的功率，再根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

P有用t

P總t

=

P有用

P總

求出車(chē)子做功的總功率，根據(jù)公式P_總=UI求出車(chē)子在行駛的過(guò)程中的工作電流．

解答：解：（1）①自行車(chē)的尾燈用互成直角的平面鏡做成，能使入射光平行反向射回，增強(qiáng)反射效果，清除安全隱患；
②車(chē)座做成寬大的馬鞍狀，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，感覺(jué)舒服；
③輪胎上刻有凹凸不平的花紋，增大了接觸面的粗糙程度，從而增大了摩擦，不打滑；
（2）車(chē)子受的阻力：
f=0.6G=0.6mg=0.06×80kg×10N/kg=48N，
車(chē)子克服摩擦做有用功的功率：
P=

W

t

=

fs

t

=fv=48N×4m/s=192W，
根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

P有用t

P總t

=

P有用

P總

得：
車(chē)子做功的總功率：
P_總=

P有用

η

=

192W

80%

=240W；
根據(jù)公式P_總=UI得：
車(chē)子在在平直公路上勻速行駛時(shí)的工作電流：
I=

P總

U

=

240W

48V

=5A．
（1）答案見(jiàn)下表：

結(jié)構(gòu)或構(gòu)件名稱(chēng)	結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中采取的有效措施	所能達(dá)到目的或?qū)嵱脙r(jià)值
尾燈	用互成直角的平面鏡做成	能使入射光平行反向射回，增強(qiáng)反射效果，清除安全隱患
車(chē)座	設(shè)計(jì)制成馬安狀	增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，感覺(jué)舒服
輪胎	凹凸不平的花紋	增大了接觸面的粗糙程度，從而增大了摩擦，不打滑

（2）5A．

點(diǎn)評(píng)：（1）此題主要考查的是學(xué)生對(duì)增大壓強(qiáng)的方法、增大摩擦力的方法以及平面鏡的作用的了解和認(rèn)識(shí)，結(jié)合生活實(shí)例考查學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．
（2）考查學(xué)生對(duì)給出數(shù)據(jù)的分析處理能力，以及對(duì)功率和機(jī)械效率變形公式的熟練應(yīng)用情況，對(duì)學(xué)生的能力要求較高，屬于難題．