Question

电动自行车可以电动骑行，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．现有一辆电动自行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内，电动行驶了9km，此时车上电动机的工作电压为32V，工作电流为4A．
①若该车和人共重1000N，行驶时轮胎与地面的接触面积为 8×10^-3m²，那么车对地面的压强多大？
②若车和人在行使过程中所受阻力为20N，则这段路程内电动车克服阻力所做的功为多少？
③该车电能转化为机械能的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）车对地面的压力等于该车和人总重，知道受力面积，根据压强公式求出车对地面的压强；
（2）根据功的计算公式W=fs，可直接求出这段路程内该车克服阻力所做的功（有用功）；
（3）先求出W_总，然后根据机械效率公式η=

W有

W总

求该车电能转化为机械能的效率．

解答：解：
（1）由题意可知：电动车对地面的压力F=G=1000N，受力面积是S=8×10^-3m²；则：
 车对地面压强：
P=

F

S

=

1000N

8×10-3m2

=1.25×10⁵Pa；
（2）W_有=fs=20N×9000m=1.8×10⁵J；
（3）W_总=UIt=32V×4A×0.5×3600s=2.304×10⁵J，
效率：η=

W有

W总

=

1.8×105J

2.304×105J

≈78.1%．
答：（1）车对地面的压强为1.25×10⁵Pa；
（2）这段路程内该车克服阻力所做的功为1.8×10⁵J；
（3）该车电能转化为机械能的效率是78.1%．

点评：此题综合性很强，既考查了对压强大小及其计算，也考查了能量转化和利用率，还考查了功的计算．计算过程中要注意使用国际单位．