Question

電動(dòng)自行車越來越受到人們的青睞，不少人用電動(dòng)自行車替代了摩托車．電動(dòng)自行車使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電，騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．現(xiàn)有一輛電動(dòng)自行車，沿著水平的道路勻速行駛，在0.5h內(nèi)電動(dòng)騎行了9km，在行駛過程中車和人所受阻力為20N，車上電動(dòng)機(jī)的工作電壓為32V，工作電流為4A．求：
（1）電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車所做的功；
（2）電動(dòng)自行車所消耗的電能；
（3）若該車和人共重1000N，行駛時(shí)輪胎與地面的接觸面積共為80cm²，車對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？

Answer 1

已知：時(shí)間t=0.5h=1800s，路程s=9km=9000m，阻力f=20N，電壓U=32V，工作電流I=4A，車和人共重G=1000N，輪胎與地面的接觸面積共為S=80cm²=8×10^-3m²
求：（1）電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車所做的功W_有用=？；（2）電動(dòng)自行車所消耗的電能W=？；（3）車對(duì)地面的壓強(qiáng)p=？
解：（1）該車克服阻力所做的功即為電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的有用功：
W_有用=fs=20N×9000m=1.8×10⁵J；
（2）電動(dòng)自行車所消耗的電能：
W=UIt=32V×4A×1800s=2.304×10⁵J；
（3）自行車對(duì)地面的壓力等于其重力，F(xiàn)=G=1000N，
車對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p===1.25×10⁵Pa．
答：（1）電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車所做的功為1.8×10⁵J；
（2）電動(dòng)自行車所消耗的電能為2.304×10⁵J；
（3）車對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.25×10⁵Pa．
分析：（1）根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs，可直接求出這段路程內(nèi)電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車所做的功；
（2）根據(jù)公式W=UIt求出電動(dòng)自行車所消耗的電能；
（2）車對(duì)地面的壓力等于該車和人總重，知道受力面積，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出車對(duì)地面的壓強(qiáng)．
點(diǎn)評(píng)：此題綜合性很強(qiáng)，既考查了對(duì)壓強(qiáng)大小及其計(jì)算，也考查了消耗電能多少的計(jì)算，還考查了功的計(jì)算．計(jì)算過程中要注意使用國(guó)際單位．