题目内容

(2012?崇安区二模)如图所示为某品牌电动自行车,它是倍受人们青睐的一种交通工具.它可以电动骑行;亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.下表是某型号电动自行车主要技术参数.
整车 整车质量 40kg
最高车速 ≤30km/h
最大噪声 ≤62dB
蓄电池 电压 48V
容量 12A?h
电动机 额定电压 48V
额定功率 240W
(1)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.04m2,当一个质量为60kg的人骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,地面受到的压强是多大?
(2)电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?
(3)表中“12A?h”表示蓄电池充满电时储存的电荷量,相当于“It”的值,则蓄电池充足一次电可储存的能量是多少J?
(4)在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中,当把储存能量的80%提供给电动机后就应进行充电.若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为75%,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为30N,则蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶多远?
分析:(1)地面受到的压力等于电动车和人的重力之和,根据公式p=
F
S
可求地面受到的压强;
(2)知道电动自行车的额定电压和额定功率,利用P=UI求以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流;
(3)知道蓄电池充满电时储存的电荷量,利用W=UIt=UQ求蓄电池充足一次电可储存的能量;
(4)由题知,“在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中,当把储存能量的80%提供给电动机后就应进行充电”,可求每次充电可以给电动机提供的电能;再根据“电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为75%”求出每次充电可以转化成的机械能,又知道阻力大小,根据公式W=FS=fs可求行驶的距离.
解答:解:
(1)地面受到的压强:
p=
F
S
=
G
S
=
(m+m)g
S
=
(60kg+40kg)×10N/kg
0.04m2
=2.5×104Pa;
(2)∵P=UI,
∴以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流:
I=
P
U
=
240W
48V
=5A;
(3)蓄电池充足一次电可储存的能量:
W=UIt=UQ=48V×12A?h=48V×12A×3600s=2.0736×106J;
(4)每次充电可以给电动机提供的电能:
W=W×80%=2.0736×106J×80%=1.65888×106J,
每次充电可以转化成的机械能:
W=1.65888×106J×75%=1.24416×106J,
∵W=FS=fs,
∴最远行驶的距离:
s=
W
f
=
1.24416×106J
30N
=41472m.
答:(1)地面受到的压强是2.5×104Pa;
(2)电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是5A;
(3)蓄电池充足一次电可储存的能量是2.0736×106J;
(4)蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶41472m.
点评:本题考查了学生对重力公式、压强公式、电功率公式、电功公式的掌握和运用,灵活运用所学公式及其变形公式是关键,要学会从题目所给信息中找到有用的数据.
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