Question

【題目】電動自行車是倍受人們青睞的一種交通工具（如圖所示）．它可以電動騎行，亦可以腳踏騎行．電動騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力．下表是某型號電動自行車主要技術參數．

整 車	整車質量	40kg
	最高車速	≤30km/h
	最大噪聲	≤62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	12A．h
電動機	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）請你仔細觀察電動自行車的構造，會發現很多地方用到了物理知識．請列舉一例．示例：電動自行車的車座大而扁平，可減少壓強．

答：

（2）行駛過程中輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2，當你騎著該電動自行車在平直的公路上行駛時，請估算地面受到的壓強是多大？

（3）電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是多大？

（4）蓄電池一次充足電可儲存的電能是多少焦？（提示：蓄電池的額定容量，單位安時（Ah），它是供電電流多少安（A）和供電時間多少小時（h）的乘積．電池儲存電能等于供電電壓、供電電流和供電時間三者的乘積；即W=UIt，公式中各量均用國際單位．）

（5）若蓄電池儲存能量的80%用于電動自行車行駛克服阻力做功，電動自行車在平直的公路上勻速行駛時受到的平均阻力為40N，蓄電池充滿一次電最多能連續電動行駛多遠？

（6）從環保的角度，與摩托車相比，電動自行車有什么優缺點？（各舉一條）

Answer 1

【答案】（1）電動自行車的車輪有凹凸不平的花紋，增大摩擦．

（2）地面受到的壓強是0.9×105Pa．

（3）電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是5A．

（4）蓄電池一次充足電可儲存的能量是2073600J．

（5）蓄電池充滿一次電最多能連續電動行駛41472m．

（6）從環保的角度，與摩托車相比，電動自行車無尾氣、噪音小．

【解析】試題分析：（1）從增大和減小摩擦的知識點去分析即可；

（2）首先估計身體的質量，然后利用G=mg求出其重力，此時重力等于其對地面的壓力，然后利用p=即可求出地面受到的壓強；

（3）根據表中提供的額定電壓和額定功率的數據，利用I=即可求出電動自行車以額定功率行駛時的工作電流；

（4）根據表中提供的蓄電池電壓和容量的數據，利用W=UIt即可求出蓄電池一次充足電可儲存的能量；

（5）根據電動自行車行駛克服阻力做功為W=Fs，因蓄電池儲存能量的80%用于電動自行車行駛克服阻力做功，所以2073600J×80%=FS．然后即可求出S．

（6）從節能環保的角度去分析即可．

解：（1）例：電動自行車的車輪 可有凹凸不平的花紋，增大摩擦．

（2）估計身體的質量約為50kg，總重力G總=m總g=（50kg+40kg）×10N/kg=900N，

F=G總=900N，

地面受到的壓強：p===0.9×105Pa．

（3）由P=UI可得，額定功率下的電流：I===5A，

（4）蓄電池儲存的電能：W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J．

（5）因蓄電池儲存能量的80%用于電動自行車行駛克服阻力做功，

W80%=Fs，即：2.0736×106J×80%=40N×s，

s==41472m．

（6）從環保的角度，與摩托車相比，電動自行車的優點是：無尾氣、噪音小．

答：（1）電動自行車的車輪有凹凸不平的花紋，增大摩擦．

（2）地面受到的壓強是0.9×105Pa．

（3）電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是5A．

（4）蓄電池一次充足電可儲存的能量是2073600J．

（5）蓄電池充滿一次電最多能連續電動行駛41472m．

（6）從環保的角度，與摩托車相比，電動自行車無尾氣、噪音小．