Question

某课外活动小组围绕自行车问题进行了广泛研究，其中的部分问题如下：
（1）如图所示，自行车的脚踏和牙盘构成一个轮轴，而轮轴实质上杠杆原理．经测量，脚踏到轴心的距离R=25cm，带动链条的牙盘半径为r=15cm．若脚踩脚踏所用的力是F=15N，求链条所产生的拉力f．
（2）我国是自行车王国，有关专家建议大力发展电动自行车．某电动自行车蓄电池的供电电压为24V．若该电动自行车包括载人共重1000N，匀速行驶时所受阻力为总重的0.03倍，而这时供电电流为10A，电能转化为机械能的效率为75%．求：①蓄电池的输出功率；②自行车前进的速度．

Answer 1

解：（1）由FR=fr，
解得：f==25N．
答：链条所产生的拉力f为25N．
（2）①蓄电池的输出功率
P_出=UI=24V×10A=240W．
②自行车匀速行驶，动力F=f=0.03G=0.03×1000N=30N；
由P_出η=FV得，自行车前进的速度：
．
答：蓄电池的输出功率为240W，自行车前进的速度为6m/s．
分析：（1）由杠杆平衡条件，根据公式FR=fr可得链条所产生的拉力f．
（2）已知供电电压和供电电流，根据公式P=UI可得蓄电池的输出功率．根据车与人重和阻力的关系，求出阻力，匀速行驶，阻力等于动力，根据公式P=FV算出自行车前进速度．
点评：本题考查链条产生拉力的计算，蓄电池的输出功率以及自行车的行驶速度的计算．