题目内容
【题目】为了人民生活更便利,英德市区上出现了一大批共享电动车“小黄车”,车内集成了嵌入式芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于监控电动车的具体位置和状态,用户用手机扫描车身上的二维码,通过手机网络发送电磁波到云端请求解锁,云端收到请求后识别该车辆并发送解锁指令,解锁成功后语音提示用户解锁成功,用户便可使用。“小黄车”是以蓄电池作为能量来源的,为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,蓄电池余电20%即停止电能输出,下表是某电动车的相关数据。
整车 | 整车质量 | 30kg |
最高车速 | 10m/s | |
最大噪音 | 62dB | |
效率 | 75% | |
蓄电池 | 容量 | |
供电电压 | 48V | |
电动机 | 额定电压 | 48V |
(1)电动车在行驶时将_________转化为机械能,能反映电动车工作原理的是如图1的_________(填选项)。电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的_________(填物理实验器材名称)
(2)该电动车充一次电最多能输出的机械能为_________J。充满电后如果人体触碰蓄电池两极,人_________(有/无)危险。
(3)小明同学骑着该电动车,以最大规定速度在水平路面匀速行驶时,且该电动车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图2所示。则该过程中电动车克服摩擦力做功的功率为225W,则小明同学的的质量是_________kg。(g取10N/kg)
【答案】电能 D 滑动变阻器 1.08×106 有 60
【解析】
(1)[1]电动车主要将电能转化为机械能。
[2]电动车是利用通电导体在磁场中受力而运动制成的。
A.图中没有电源,则导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,检流计指针发生偏转,说明产生了感应电流,这是电磁感应现象,是发电机原理,故A不符合题意;
B.图中是奥斯特实验,证明了通电导线周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中研究的是电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系。故C不符合题意;
D.图中有电源,闭合开关后,通电导线在磁场中受力运动,是电动机的原理。故D符合题意。
故选D。
[3]电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变,电流变化了,电动机转动的速度就会改变,因此,电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器。在连接时,应将滑动变阻器与电动机串联在电路中。
(2)[4] “小黄车”是以蓄电池作为能量来源的,为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,蓄电池余电20%即停止电能输出,蓄电池容量为即输出的最大电能为
因为整车效率为75%,所以该电动车充一次电最多能输出的机械能为
[5] 蓄电池供电电压为48V,而人体的安全电压是不大于36V,所以充满电后如果人体触碰蓄电池两极,人有危险。
(3)[6]已知最大功率P=225W,
由
可得
已知摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图像为正比例图像,由图像可知,当f为5N时,车和人的总质量为20kg,则阻力为1f时,车辆和人的总质量为4kg,则当f为22.5N时,车辆和人的总质量
则小明的质量为