Question

3．电动平衡车，又叫体感车，其工作原理是系统以姿态传感器（陀螺仪、加速度计）来监测车身的俯仰状态变化率，通过高速微控制器计算出适当数据和指令后，电动机驱动车前进或后退，同时保持车体平衡，因此，驾驶人只要改变自己身体的角度，往前或后倾，电动平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度成正比．为避免失控，倾斜角度最大为30度．下表是一种电动平衡车的部分参数：
（1）电动平衡车启动后会将电能主要转化为机械能．

动力来源	锂电池	最高车速	18km/h
工作电压	60V	最高车速行驶里程	27km
正常工作电流	1A	能量转化效率	约90%
最大载重	112kg	固定频率	150kHz

（2）当驾驶人向前倾斜角度增加时，电动平衡将A
         A、加速          B、减速         C、停止        D、功率减小
（3）驾驶人向前倾斜角度为30度时，电动平衡车的速度为18km/h．
（4）电动平衡车充满电后，沿平直公路以最高车速正常匀速行驶时，根据表格中的参数可以算出电动平衡车所受的阻力为120N．

Answer 1

分析 （1）电动车消耗了电能而产生了动能及有少量的发热现象产生，故可知能量的转化方向；
（2）改变自己身体的角度，往前或后倾，电动平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度成正比，据此分析电动平衡的变化；
（3）倾斜角度最大为30度时，速度最快；
（4）先求出功率，根据F=$\frac{P}{v}$求出牵引力．

解答 解：（1）电动车行驶中消耗了电能，增加了物体的动能，即机械能；同时有少量的内能产生； 
（2）驾驶人只要改变自己身体的角度，往前或后倾，电动平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度成正比；当驾驶人向前倾斜角度增加时，电动平衡将加速，故选A；
（3）倾斜角度最大为30度时，速度最快，由表格可知，最大速度为18km/h；
（4）最大功率为：P=UI=60V×1A=60W，牵引力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{60W}{0.5m/s}$=120N，由于车做匀速直线运动，所受阻力f=F=120N．
故答案为：（1）机械；（2）A；（3）18；（4）120．

点评 本题考查了能量的转化和电功率公式、二力平衡条件的应用，从表格中获取有用的信息是关键．