题目内容
【题目】电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车,电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,蓄电池对车上的电动车供电,电动机为车提供动力.下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
质量 | 40kg | 电动机效率 | 75% |
蓄电池工作电压 | 36V | 最高车速 | ≤30km/h |
一次充电耗电量 | 0.6kWh | 最大骑行噪声 | ≤62dB |
一次充电连续行驶里程 | 50km | 充电时间 | 8h |
若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍.
取g=10N/kg,求:
(1)10分钟行驶的路程;
(2)行驶10分钟,电动机对自行车做的功.
(3)通过电动机线圈的电流.
(4)若摩托车百公里耗油2.5L,每升油6.20元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济.
【答案】
(1)解:由v= 可得,10分钟行驶的路程:
s=vt=6m/s×10×60s=3600m
(2)解:因为电动自行车匀速行驶,所以它受到的牵引力:
F=f=0.02G=0.02×(m1+m2)g=0.02×(60kg+40kg)×10N/kg=20N;
电动机对自行车做的功:
W有=Fs=20N×3600m=7.2×104J
(3)解:由η= 可得,电动机消耗的电能(即总功):
W总= = =9.6×104J,
由W=UIt可得,通过电动机线圈的电流:
I= = =4.4A
(4)解:电动自行车百公里耗电的费用:2×0.6kWh×0.52元/kWh=0.624元,
摩托车百公里耗油的费用:2.5L×6.2元/L=15.5元,
比较可知百公里行程,电动自行车比摩托车的费用低的多.所以使用电动自行车更经济
【解析】(1)已知速度和行驶时间,利用速度公式求电动车行驶的距离,(2)由题知电动自行车匀速行驶,根据二力平衡的知识知道牵引力的大小等于阻力大小,而阻力大小等于总重的0.02倍,据此可求牵引力的大小;利用W=Fs求电动机对自行车做的功;(3)求出了电动机对自行车做的有用功,知道电动机的效率,利用效率公式电动机消耗的电能,再根据W=UIt求通过电动机线圈的电流;(4)分别计算出行驶100km需要的电能和耗用量,再算出各自用费进行比较.
【考点精析】解答此题的关键在于理解功的计算的相关知识,掌握功的计算公式: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.