Question

【題目】小明買了一輛電動自行車，該車電動機的工作電壓為32V，電能轉化為機械能的效率為75%，車輪與地面接觸的總面積為40cm2 ． 小明騎電動自行車在水平公路上以6m/s的速度勻速直線行駛了10min，牽引力為20N，人和車的總質量為100kg，在此過程中：
（1）電動自行車對水平地面的壓強是多少？
（2）電動自行車通過的路程是多少？牽引力做功為多少？
（3）電動自行車勻速行駛時，電動機的工作電流為多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：車對地面的壓力：

F=G=（m人+m車）g=100kg×10N/kg=1000N；

在行駛過程中，車對地面的壓強：

p= = =2.5×105Pa

答：電動自行車對水平地面的壓強是2.5×105Pa.

（2）

解：由v= 得：

s=vt=6m/s×10×60s=3600m；

該電動自行車在10min內克服阻力所做的功：

W有用=Fs=20N×3600m=72000J

答：電動自行車通過的路程是3600m；牽引力做功為72000J.

（3）

解：∵η= ，

∴電流對電動機所做的總功W總= = =96000J，

由W=UIt得：電動機的工作電流I= = =5A

答：電動自行車勻速行駛時，電動機的工作電流為5A．

【解析】（1）行駛過程中，車對地面的壓力等于車和人的重力之和，根據公式p= 可求車對地面的壓強；（2）知道速度和時間，利用s=vt求出路程；根據公式W=Fs可求克服阻力做的功，（3）根據效率求出電動機做的所有功（即總功），利用W=UIt求出工作電流．
【考點精析】關于本題考查的壓強的大小及其計算和功的計算，需要了解壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能得出正確答案．