Question

（2012?宝应县模拟）电动自行车是人们出行的重要交通工具之一，请回答下列问题：
（1）电动自行车运用了许多物理知识，观察如图1所示电动自行车的结构图，填写下表．

结构或构件名称	结构或构件中采取的有效措施	所能达到目的或实用价值
尾灯		能使入射光平行反向射回，增强反射效果，清除安全隐患
车座	设计制成马安状
轮胎	凹凸不平的花纹

（2）上表是某品牌电动自行车的部分技术参数．若电动自行车的效率为80%，行驶过程中所受阻力为车重的0.06倍．求车以4m/s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）自行车上很多地方用到物理知识：
①压强与压力和受力面积大小有关，在压力一定时，增大接触面积，可以减小压强；
②摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，增大摩擦的方法有两种：一是增大压力，二是增大接触面的粗糙程度；
③尾灯中的小平面镜设计成相互垂直的形状，可以使入射光线经过两次反射后平行反射回来，引起后车司机的注意．
（2）知道车子的质量，根据公式G=mg求出车子的重力，根据f=0.06G计算出车子受的阻力，根据公式P=

W

t

=

fs

t

=fv求出车子做有用功的功率，再根据公式η=

W有用

W总

=

P有用t

P总t

=

P有用

P总

求出车子做功的总功率，根据公式P_总=UI求出车子在行驶的过程中的工作电流．

解答：解：（1）①自行车的尾灯用互成直角的平面镜做成，能使入射光平行反向射回，增强反射效果，清除安全隐患；
②车座做成宽大的马鞍状，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，感觉舒服；
③轮胎上刻有凹凸不平的花纹，增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦，不打滑；
（2）车子受的阻力：
f=0.6G=0.6mg=0.06×80kg×10N/kg=48N，
车子克服摩擦做有用功的功率：
P=

W

t

=

fs

t

=fv=48N×4m/s=192W，
根据公式η=

W有用

W总

=

P有用t

P总t

=

P有用

P总

得：
车子做功的总功率：
P_总=

P有用

η

=

192W

80%

=240W；
根据公式P_总=UI得：
车子在在平直公路上匀速行驶时的工作电流：
I=

P总

U

=

240W

48V

=5A．
（1）答案见下表：

结构或构件名称	结构或构件中采取的有效措施	所能达到目的或实用价值
尾灯	用互成直角的平面镜做成	能使入射光平行反向射回，增强反射效果，清除安全隐患
车座	设计制成马安状	增大受力面积来减小压强，感觉舒服
轮胎	凹凸不平的花纹	增大了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦，不打滑

（2）5A．

点评：（1）此题主要考查的是学生对增大压强的方法、增大摩擦力的方法以及平面镜的作用的了解和认识，结合生活实例考查学生应用物理知识解决实际问题的能力．
（2）考查学生对给出数据的分析处理能力，以及对功率和机械效率变形公式的熟练应用情况，对学生的能力要求较高，属于难题．