Question

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，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，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：

最高车速	≤30km/h	一次充电连续行驶里程	50km
蓄电池工作电压	36V	充电时间	8h
一次充电耗电量	0.6kwh	电动机效率	75%
质量	40kg	最大骑行噪声	≤62dB

若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，g取10N/kg，设电动机效率=

电动机对自行车做的功

电源对电动机做的功

，求：
（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功；
（2）通过电动机线圈的电流．

Answer 1

分析：（1）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，而阻力大小等于压力的0.02倍（压力根据F=G=mg计算），据此可求牵引力的大小；利用速度公式求电动车行驶的距离，利用W=Fs求电动机对自行车做的功；
（2）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做的总功，再根据W_总=UIt求通过电动机线圈的电流；

解答：解：（1）∵电动车在水平的路面上匀速行驶，
∴电动车受到的牵引力：
F=f=0.02G=0.02mg=0.02×（60kg+40kg）×10N/kg=20N
行驶距离：
s=vt=5m/s×10×60s=3000m，
电动机对自行车做的有用功：
W_有用=Fs=20N×3000m=6×10⁴J；
（2）由主要参数表中知道，电动机的效率为75%，
∵η=

W有用

W总

，
∴W_总=

W有用

η

=

6×104J

75%

=8×10⁴J，
又∵W_总=UIt，
∴通过电动机线圈的电流：
I=

W总

Ut

=

8×104J

3.6V×10×60s

≈3.7A．
答：（1）行驶10分钟，电动机对自行车做的功为6×10⁴J；
（2）通过电动机线圈的电流为3.7A．

点评：本题是一道电学和力学的综合应用题，解决的是有关电动自行车的相关问题，有意义，能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键．