Question

【題目】電動(dòng)自行車已成為大眾化的一種交通工具，其核心是直流電動(dòng)機(jī)．小明對(duì)家中的電動(dòng)自行車進(jìn)行了測(cè)試，他騎車在平直的路面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，獲得如圖所示的速度v和牽引力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象．已知?jiǎng)蛩傩旭倳r(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入電壓48V，輸入電流5A，由圖可知，電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)，牽引力F的功率為W，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為%．

Answer 1

【答案】210；87.5
【解析】解：(1)由速度時(shí)間圖象可知，電動(dòng)自行車的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是先加速、后勻速；
由牽引力時(shí)間圖象可知，在712s牽引力大小F＝35N，因?yàn)樵?12s勻速運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力f＝F＝35N；
電動(dòng)自行車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率：
P＝fv＝35N×6m/s＝210W；
(2)由速度時(shí)間圖象可知,電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)速度v＝6m/s,
由速度公式可知,電動(dòng)自行車在712s內(nèi)行駛的距離：s＝vt＝6m/s×(12s7s)＝30m；
則712s電動(dòng)自行車行駛時(shí)克服摩擦力做的功：W有＝Fs＝35N×30m＝1050J；
消耗的電能為W電＝UIt＝48V×5A×5s＝1200J，
則電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：η＝ ×100%＝ ＝87.5% .
故答案為：210；87.5．（1）由v-t圖象讀出電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)的速度，由F-t圖象讀出電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)的牽引力，根據(jù)P=Fv求出牽引力F的功率；
（2）由速度時(shí)間圖象可知電動(dòng)自行車勻速行駛時(shí)速度，由速度公式可知,電動(dòng)自行車在712s內(nèi)行駛的距離；由W有＝Fs求出712s電動(dòng)自行車行駛時(shí)克服摩擦力做的功；知道電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流，根據(jù)W電＝UIt求出電動(dòng)機(jī)消耗的電能，根據(jù)效率公式即可求出電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．