题目内容
【题目】电动自行车已成为大众化的一种交通工具.其核心是直流电动机.小明对家中的电动自行车进行了测试,他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象.已知匀速行驶时,电动机输入电压48V,输入电流5A,由图可知,7~12s电动自行车受到的摩擦力为N; 电动自行车匀速行驶时,牵引力F的功率为W,电能转化为机械能的效率为%.
【答案】35;210;87.5
【解析】解:(1)由速度﹣时间图象可知,电动自行车的运动特点是先加速、后匀速;由牵引力﹣时间图象可知,在7~12s牵引力大小F=35N,因为在7~12s匀速运动,所以摩擦力f=F=35N;(2)电动自行车匀速运动时电动机的输出功率:P=fv=35N×6m/s=210W;(3)由速度﹣时间图象可知,电动自行车匀速行驶时速度v=6m/s,由v= 可知,电动自行车在7~12s内行驶的距离:s=vt=6m/s×(12s﹣7s)=30m;则7~12s电动自行车行驶时克服摩擦力做的功:W有=Fs=35N×30m=1050J;消耗的电能为W电=UIt=48V×5A×5s=1200J,则电能转化为机械能的效率:η= ×100%= ×100%=87.5%. 故答案为:35;210;87.5.
(1)观察速度﹣时间图象,电动自行车在0~7s速度越来越快,7~12s,速度不再变化;观察牵引力﹣时间图象,在7~12s牵引力大小不变,由于电动车匀速运动,牵引力等于摩擦力,求出摩擦力的大小;(2)利用P=fv求电动自行车匀速行驶时电动自行车匀速运动时电动机的输出功率.(3)根据图2读出电动自行车在7~12s内受到的牵引力,然后根据s=vt和W有=Fs求出电动自行车行驶时克服摩擦力做的功;利用W电=UIt求出消耗的电能,根据η= 求出效率.