Question

【题目】电动自行车已成为大众化的一种交通工具，其核心是直流电动机．小明对家中的电动自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象．已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A，由图可知，电动自行车匀速行驶时，牵引力F的功率为W，电能转化为机械能的效率为%．

Answer 1

【答案】210；87.5
【解析】解：(1)由速度时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；
由牵引力时间图象可知，在712s牵引力大小F＝35N，因为在712s匀速运动，所以摩擦力f＝F＝35N；
电动自行车匀速运动时电动机的输出功率：
P＝fv＝35N×6m/s＝210W；
(2)由速度时间图象可知,电动自行车匀速行驶时速度v＝6m/s,
由速度公式可知,电动自行车在712s内行驶的距离：s＝vt＝6m/s×(12s7s)＝30m；
则712s电动自行车行驶时克服摩擦力做的功：W有＝Fs＝35N×30m＝1050J；
消耗的电能为W电＝UIt＝48V×5A×5s＝1200J，
则电能转化为机械能的效率：η＝ ×100%＝ ＝87.5% .
故答案为：210；87.5．（1）由v-t图象读出电动自行车匀速行驶时的速度，由F-t图象读出电动自行车匀速行驶时的牵引力，根据P=Fv求出牵引力F的功率；
（2）由速度时间图象可知电动自行车匀速行驶时速度，由速度公式可知,电动自行车在712s内行驶的距离；由W有＝Fs求出712s电动自行车行驶时克服摩擦力做的功；知道电动机的输入电压和输入电流，根据W电＝UIt求出电动机消耗的电能，根据效率公式即可求出电能转化为机械能的效率．