题目内容
【题目】电动自行车剂环保又节能,深受城市居民喜爱.下表是某品牌电动自行车的有关数据.
电动自行车 | 电能转化为机械能 | 工作电 | 行驶速度 | 蓄电池 | 骑车人重量为 | |
电压 | 容量 | |||||
400 | 75% | 36 | ≤36 | 36V | 20Ah | 20 |
设小明体重为500N,从学校骑车匀速行驶到家用了20min,行驶距离为6km.根据相关信息求小明回家过程中:
(1)小明回家行驶速度大小;
(2)小明骑在该电动车上,两个轮胎与地面的接触面积为20cm2 , 小明骑行时电动车轮胎对地面的压强是什么?
(3)电动自行车牵引力所做的功;
(4)电动自行车消耗的电能.
【答案】
(1)解:s=6km,t=20min= h
电动车的速度为:
v= = =18km/h;
答:回家时的速度大小为18km/h;
(2)解:轮胎对地面的压强:
p= = = =4.5×105Pa;
答:小明骑行时电动车轮胎对地面的压强是4.5×105Pa;
(3)解:电动车可视为匀速直线运动,F牵=f=20N,电动车牵引力做功为:
W有用=Fs=20N×6×103m=1.2×105J;
答:电动自行车牵引力所做的功为1.2×105J;
(4)解:根据η= 可得电动自行车消耗的电能:
W总= = =1.6×105J.
答:电动自行车消耗的电能为1.6×105J.
【解析】(1)先把时间和路程的单位进行换算,再根据速度公式v= 就可求出电动自行车速度;(2)根据W=UIt计算蓄电池储存的电能;(3)根据p= 计算轮胎对地面的压强;(4)由于电动自行车匀速行驶,就可得出阻力与牵引力相等,再根据做功公式W=Fs就可算出电动自行车牵引力所做的功;(5)根据机械效率公式η= ×100%就可求出电动自行车消耗的电能.
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识,掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa),以及对功的计算的理解,了解功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m.