Question

10．电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具．骑行电动车时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．

整  车	整车质量	40kg
	最高车速	≤30km/h
	最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0.5kw•h
电动机	额定电压	48V
	额定功率	240W

（1）行驶过程中两个轮胎与地面的总接触面积为100cm²，当一个质量为50Kg的中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？（取g=10N/kg）
（2）若蓄电池充满一次电储存的能量能连续电动行驶36km，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N．求在这段骑行过程中牵引力做了多少功？电动自行车骑行过程的效率是多大？
（3）与燃油摩托车相比，从节能环保的角度分析电动自行车有什么优点？（列举两条）

Answer 1

分析 （1）某同学骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，对地面的压力等于等于电动车和人的重力之和，又知道行驶过程中轮胎与地面的总接触面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出地面受到的压强；
（2）电动自行车在平直公路上匀速行驶，牵引力和阻力为一对平衡力，据此求得牵引力；根据W=F_牵s计算牵引力做的功（有用功），由表格数据可得蓄电池充满一次电储存的能量（总功），根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算电动自行车骑行过程的效率；
（3）电动自行车有无尾气，噪音小等优点．

解答 解：（1）某同学骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时对地面的压力：
F=G_总=（m_车+m_人）g=（40kg+50kg）×10N/kg=900N，
地面受到的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{900N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=9×10⁴Pa；
（2）电动自行车在平直公路上匀速行驶，
所以，骑行过程中的牵引力：F_牵=f=40N，
骑行过程中牵引力做功：W_有=F_牵s=40N×36×10³m=1.44×10⁶J；
蓄电池充满一次电储存的能量：W_总=0.5kW•h=0.5×3.6×10⁶J=1.8×10⁶J．
电动自行车骑行过程的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{6}J}$×100%=80%．
（3）与燃油摩托车相比，电动自行车有无尾气、噪音小的优点．
答：（1）地面受到的压强是9×10⁴Pa；
（2）在这段骑行过程中牵引力做了1.44×10⁶J的功；电动自行车骑行过程的效率是为80%；
（3）与燃油摩托车相比，电动自行车有无尾气、噪音小的优点．

点评 本题围绕我们熟悉的交通工具---电动自行车，考查了重力的计算，压强的计算，功的计算、电动机的效率，解决这类综合性题目要求有扎实的物理功底，还要有提取信息的能力，具体分析求解．