题目内容
15．电动车具有轻巧、方便、环保的优点，深受人们的喜爱，已知某品牌电动车质量为40kg，速度最大可达36km/h．该电动车每次充电，能储存电能4×106J，其中有75%的电能可以转化为机械能．假设某人骑该电动车一直行驶在平直路面上，人的质量为50kg，当它以最大速度匀速行驶时，受到的阻力为30N．求：（1）该电动车以最大速度匀速行驶时，地面对电动车的支持力、电动车牵引力的功率；
（2）该电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶多长时间？
分析 （1）求出人和车的总重力，地面对电动车的支持力等于总重力；由于电动车匀速行驶，牵引力等于阻力，知道最大行驶速度，利用P=Fv求电动车发动机牵引力的功率．
（2）知道电动车每次充电能储存电能，利用η=$\frac{W}{{W}_{电}}$求一次充电牵引力做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$求电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶时间．
解答 解：
（1）地面对电动车的支持力：
F支=G总=m总g=（40kg+50kg）×10N/kg=900N，
因为电动车匀速行驶，
所以牵引力F=f=30N，
最大行驶速度v=36km/h=10m/s，
电动车发动机牵引力的功率为：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=30N×10m/s=300W．
（2）因为η=$\frac{W}{{W}_{电}}$，
一次充电牵引力做的功：
W′=W电×75%=4×106J×75%=3×106J，
由P=$\frac{W}{t}$得电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶时间：
t=$\frac{W′}{P}$=$\frac{3×1{0}^{6}J}{300W}$=1×104s．
答：（1）该电动车以最大速度匀速行驶时，地面对电动车的支持力为900N、电动车牵引力的功率为300W；
（2）该电动车充一次电，以最大速度匀速行驶，最多可连续行驶1×104s的时间．
点评 本题考查了速度、功、功率的计算和能量的转化，关键是公式和规律的灵活运用，以及利用好W机=W电×η是本题的关键；计算过程要注意单位的换算．
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20．
小泽猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关．为了探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关，所用的实验器材有：稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个；绝热的塑料盒一个，盒内密封着空气，盒内的电阻丝的阻值是10Ω，插在盒中的温度计量程是0～100℃；导线若干．
（1）用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整．
（2）记录实验数据的表格如表．
分析表中的数据，得到的探究结论是通电时间和电阻一定时，电流越大，导体产生的热量越多．
（3）实验结束后，小泽为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，也不打开通气孔，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，20s后记录末温…
指出改动后方案的两点不足（可以结合原方案的实验数据）；
①改动后导致第三次实验的末温超过了温度计的量程，无法完成实验．
②改动后，前一次实验的末温并不是下一次实验的初温，所以初温记录有误．
小泽猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关．为了探究电流通过导体产生的热量与电流是否有关，所用的实验器材有：稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个；绝热的塑料盒一个，盒内密封着空气，盒内的电阻丝的阻值是10Ω，插在盒中的温度计量程是0～100℃；导线若干．（1）用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整．
（2）记录实验数据的表格如表．
| 实验次数 | 通电时间t/s | 电阻R/Ω | 电流I/A | 盒内空气的初温t0/℃ | 盒内空气的来温t/℃ | 盒内空气升高的温度△t/℃ | 热量Q |
| 1 | 20 | 10 | 0.2 | 20 | 32 | 12 | 小 |
| 2 | 0.3 | 20 | 47 | 27 | 中 | ||
| 3 | 0.4 | 20 | 69 | 49 | 大 |
（3）实验结束后，小泽为了缩短实验时间，对原实验方案稍加改动：实验器材不变，通电时间和电流的预设值不变，在每完成一次实验（收集一组数据）后，不断开开关，也不打开通气孔，直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温，再移动滑动变阻器滑片，使电流达到预设值时开始计时，20s后记录末温…
指出改动后方案的两点不足（可以结合原方案的实验数据）；
①改动后导致第三次实验的末温超过了温度计的量程，无法完成实验．
②改动后，前一次实验的末温并不是下一次实验的初温，所以初温记录有误．
