题目内容

19.电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图所示).它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.电动骑行时,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
蓄电池电压48V
容量12A.h
电动机额定电压48V
额定功率240W
(1)请你仔细观察电动自行车的构造,会发现很多地方用到了物理知识.请列举一例.示例:电动自行车的车座大而扁平,可减少压强.
答:电动自行车的车轮有凹凸不平的花纹,增大摩擦
(2)行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m2,当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时,请估算地面受到的压强是多大?
(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?
(4)蓄电池一次充足电可储存的电能是多少焦?(提示:蓄电池的额定容量,单位安时(Ah),它是供电电流多少安(A)和供电时间多少小时(h)的乘积.电池储存电能等于供电电压、供电电流和供电时间三者的乘积;即W=UIt,公式中各量均用国际单位.)
(5)若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N,蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远?
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车有什么优缺点?(各举一条)

分析 (1)从增大和减小摩擦的知识点去分析即可;
(2)首先估计身体的质量,然后利用G=mg求出其重力,此时重力等于其对地面的压力,然后利用p=$\frac{F}{S}$即可求出地面受到的压强;
(3)根据表中提供的额定电压和额定功率的数据,利用I=$\frac{P}{U}$即可求出电动自行车以额定功率行驶时的工作电流;
(4)根据表中提供的蓄电池电压和容量的数据,利用W=UIt即可求出蓄电池一次充足电可储存的能量;
(5)根据电动自行车行驶克服阻力做功为W=Fs,因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,所以2073600J×80%=FS.然后即可求出S.
(6)从节能环保的角度去分析即可.

解答 解:(1)例:电动自行车的车轮 可有凹凸不平的花纹,增大摩擦.
(2)估计身体的质量约为50kg,总重力G总=m总g=(50kg+40kg)×10N/kg=900N,
F=G总=900N,
地面受到的压强:p=$\frac{F}{S}$=$\frac{900N}{0.01{m}^{2}}$=0.9×105Pa.
(3)由P=UI可得,额定功率下的电流:I=$\frac{P}{U}$=$\frac{240W}{48V}$=5A,
(4)蓄电池储存的电能:W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J.
(5)因蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功,
W80%=Fs,即:2.0736×106J×80%=40N×s,
s=$\frac{2.0736×1{0}^{6}J×80%}{40N}$=41472m.
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车的优点是:无尾气、噪音小.
答:(1)电动自行车的车轮有凹凸不平的花纹,增大摩擦.
(2)地面受到的压强是0.9×105Pa.
(3)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A.
(4)蓄电池一次充足电可储存的能量是2073600J.
(5)蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶41472m.
(6)从环保的角度,与摩托车相比,电动自行车无尾气、噪音小.

点评 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,此题涉及到的知识点较多,综合性较强,有一定的拔高难度,属于中档题.

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