题目内容
一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表:规 格 | 后轮驱动直流永磁毂电机 | ||
车型 | 26″电动自行车 | 整车质量 | 30 kg |
最大载重 | 120 kg | 额定输出功率 | 120 W |
额定电压 | 40 V | 额定电流 | 3.5 A |
质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力Ff恒为车和人总重的k=0.02倍,取g=10 m/s2.求:
(1)此车的永磁毂电机在额定电压下正常工作的效率;
(2)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下,人骑自行车的最大速度;
(3)仅在永磁毂电机以额定功率提供动力的情况下,当车速为v1=1.0 m/s时,人骑车的最大加速度.
解析:(1)由表可知,电机的额定电压为U0=40 V、额定电流为I0=3.5 A,所以电机正常工作时输入功率为P入=U0I0=140 W.
又因电机的输出功率为P出=120 W,所以电机的效率为
η=×100%=85.7%.
(2)行驶时所受阻力为Ff=k(M+m)g,式中m为车的质量.
当达到最大速度vm时,应有P出=Ffvm,
所以最大速度vm=P出/Ff=6.0 m/s.
(3)当车速为v1=1.0 m/s时,牵引力F=P出/v1=120 N.设此时车的加速度为a,根据牛顿第二定律F-Ff=(M+m)a,解得a=1.0 m/s2.
答案:(1)85.7% (2)6.0 m/s (3)1.0 m/s2
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