Question

【題目】兩輪自平衡電動車作為一種新興的交通工具，倍受年輕人的喜愛（如圖所示）．下表是某型號兩輪自平衡電動車的主要技術參數．

整車質量	20kg
鋰電池電壓	48V
鋰電池容量	12Ah
電動車額定電壓	48V
電動機額定功率	350W

（1）圖中小景的質量為40kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2 ， 求地面受到的壓強（g取10N/kg）
（2）若電動機以額定功率工作，求鋰電池充足一次電最多可騎行的時間（精確到0.1）
（3）鋰電池充足電后，電動車在平直的公路上勻速行駛，受到的平均阻力為96N，最多能連續行駛17.28km，求電動車工作的效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：小景騎車時對地面的壓力：

F=G總=（m車+m人）g=（20kg+40kg）×10N/kg=600N，

地面受到的壓強：

p= = =6×104Pa；

答：地面受到的壓強為6×104Pa.

（2）解：鋰電池充足一次電儲存的電能：

W電=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J，

由P= 可得，最多可騎行的時間：

t′= = ≈5924.6s；

答：鋰電池充足一次電最多可騎行的時間為5924.6s.

（3）解：電動車在平直的公路上勻速行駛處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，

則牽引力F=f=96N，

牽引力做的功：

W=Fs=96N×17.28×103m=1.65888×106J，

電動車工作的效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

答：電動車工作的效率為80%．

【解析】（1）小景騎車時對地面的壓力等于小景和電動車的重力之和，根據F=G=mg求出其大小，又知道輪胎與地面的總接觸面積，根據p= 求出地面受到的壓強；（2）由表格數據可知鋰電池的電壓和容量，根據W=UIt求出鋰電池充足一次電儲存的電能，根據P= 求出電動機以額定功率工作時最多可騎行的時間；（3）電動車在平直的公路上勻速行駛處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據W=Fs求出牽引力做的功，根據η= ×100%求出電動車工作的效率．
【考點精析】認真審題，首先需要了解壓強的大小及其計算(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）)，還要掌握電功計算公式的應用(利用W=UIt計算電功時注意：①式中的W.U.I和t是在同一段電路； ②計算時單位要統一；③已知任意的三個量都可以求出第四個量．計算電功還可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=U2 /R*t)的相關知識才是答題的關鍵．