Question

16．人们对电动自行车褒贬不一．其轻便、环保的优点受消费者欢迎，但电池的持续耐用性又令人感到不足．小明购买了一台某型号电动自行车，主要技术参数如表所示．请回答下列问题：（取g=10N/kg）

无刷电机	48V，400W
整车质量	80kg

（1）小明的质量为60kg，他骑上电动自行车行驶时，两轮胎与地面的总接触面积为50cm²，那么此时车对地面的压强多大？
（2）在某平直路段上，小明骑电动自行车若以额定功率匀速行驶时，受到的平均阻力为总重的0.02倍，行驶速度为5m/s．则60s内电机对自行车所做的有用功是多少？电动自行车的效率是多大？
（3）如果电池报废后随便扔掉，有什么危害？（请具体说明，一条即可．）．

Answer 1

分析 （1）小明骑上电动自行车行驶时，对地面的压力等于人和车的总重力，根据公式G=mg求出；还知道轮胎与地面的接触面积，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求车对地面的压强；
（2）根据受到的平均阻力为总重的0.02倍，可求得其阻力，因为匀速行驶，所以F=f，
已知行驶的速度和时间，根据公式s=vt可求通过的路程，再根据公式W=Fs可求动力对自行车做的功；还知道自行车的额定功率，根据公式W=Pt可求自行车的输出功率，最后利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出电动自行车的效率；
（3）丢弃废旧电池的危害，从能源浪费和环境污染两方面考虑．

解答 解：
（1）小明受到的重力为：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
电动车的重力为：
G_车=m_车g=80kg×10N/kg=800N；
小明骑上电动自行车行驶时，对地面的压力：
F_压=G_总=G+G_车=600N+800N=1400N；
对地面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$═$\frac{400N}{5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=8×10⁴Pa；
（2）f=0.02G_总=0.02×1400N=28N，
因为匀速行驶，所以F=f=28N，
电动车60s内行驶的距离：
s₁=vt=5m/s×60s=300m；
60s内动力对自行车所做的功是：
W_有用=Fs₁=28N×300m=8400J；
由P=$\frac{W}{t}$可得，自行车的输出功率：
W_总=P_额t=400W×60s=24000J；
电动自行车的效率是：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{8400J}{24000J}$×100%=35%．
（3）如果电池报废后随便扔掉，其中的一些有害物质会对水、土壤或空气造成污染．
答：
（1）行驶的时候电动自行车对地面的压强为8×10⁴Pa；
（3）60s内动力对自行车所做的功是8400J；电动自行车的效率是35%；
（4）报废电池会对水、土壤造成污染．

点评 本题考查电动车的有关问题，关键知道在水平地面上，物体对地面的压力等于物体自身的重力；还要知道影响物体做功的条件；要学会从题目信息中找到有用的数据．