Question

电动自行车越来越受到人们的青睐，电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动车供电，电动机为车提供动力．下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数：

自行车质量m/kg	电能转化为机械能的效率	工作电压U/V	行驶速度v/m?s-1	骑车人质量为60kg时的平均阻力f/N
40	75%	36	≤10	20

若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，根据相关信息，求：
（1）行驶10分钟，电动自行车做的有用功．
（2）该电动自行车的最大有用功率．
（3）电动自行车以最大速度行驶过程中电动机的工作电流．

Answer 1

分析：（1）因为自行车匀速行驶，处于平衡状态，受平衡力的作用，在水平方向上，牵引力和阻力是一对平衡力，所以牵引力是20N；由速度公式易求得自行车形式的距离，利用W=FS即可求出电动自行车做的有用功；
（2）在功率计算公式P=Fv中，已知牵引力F始终不变，当v最大时，P值最大；由表格知电动车的最大速度，直接代值计算即可．
（3）在（2）中，已经求得电动车以最大速度行驶时的机械功率，根据表格中的转化效率，可求得电动车的最大电功率，再利用公式I=

P

U

可以求出最大电流．

解答：已知：F=f=20N，S=5m/s×600s=3000m，V_最大=10m/s，U=36V
求：W_有用，P_最大，I
解：（1）W_有用=FS=20N×3000m=6×10⁴J
（2）P_最大=FV=20N×10m/s=200W；
（3）电动机的功率P=

P最大

η

=

200W

75%

≈266.7W，电动机的电流I=

P

U

=

266.7W

36V

=7.4A；
答：自行车做的有用功是60000J，最大有用功率是200W，以最大速度行驶是的工作电流是7.4A．

点评：本题考查的知识面很广，力学知识以及电学知识，学生必须对综合知识做到融会贯通．