Question

【题目】阅读短文，回答问题．

电动自行车

电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱．通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源，电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具．世界上第一辆电动车诞生于十九世纪，时至今日电动自行车已发生了巨大变化．下表是某型号电动自行车（如图甲）的相关数据．

质量m／kg	40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S／m2	8×10－3
电能转化为机械能的效率η	75％
工作电压U／V	48
规定行驶速度／km·h-1	≤ 36

（1）电动车中改变车速的控制器类似于实验室中__________（填物理实验器材名称），它和电动机应该__________联在一起使用．

（2）关于电动自行车，下列说法中正确的是__________．

A．转动车速控制器加速,是将势能转化为动能

B．照明灯可采用“220V 60W”的灯泡提高亮度

C．行驶过程中轮胎发热，是因为电流的热效应

D．夜晚行驶时打开车灯，不会影响车速

（3）如果该电动自行车采用400W·h（瓦时）的大容量电池供电，则其最多能输出的机械能为_____________J．若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供，则需要燃烧汽油_____________kg．（已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg）

（4）小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km．已知小明的质量是40 kg，且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示．则上述骑行过程中总重力做功为_________J，该过程中克服摩擦力做功的功率为__________W，通过电动自行车的电流为__________A．（g取10 N／kg）

Answer 1

【答案】 （滑动）变阻器（或电位器） 串联 D 1.08×106 0.8 0 200 5.56

【解析】（1）根据短文内容知道，电动车中改变车速的控制器相当于实验室中的滑动变阻器，它和电动机应该串联在一起使用；

（2）转动车速控制器加速，是将电能转化为动能，故A错误；电动机的工作电压为48V，不能用额定电压为220V的照明灯，故B错误；行驶过程中轮胎克服摩擦做功，机械能转化为内能，使轮胎的内能增加=温度升高而发热，故C错误；夜晚行驶时打开车灯，会照亮道路，有利于行车，不会影响车速，故D正确；

（3）知道电动机的最大容量W电=400Wh=0.4kWh=0.4×3.6×106 J=1.44×106 J，因为电能转化为机械能的效率是：η=75%，所以电能最多转化为机械能的是：W机械能=W电×75%=1.44×106 J×75%=1.08×106 J；由题意知道，Q放×30%=mq×30%=W机械能 ，需要汽油的质量是：m=W机械能/q×30%=1.08×106J4.5×106J/kg×30%=0.8kg；

（4）因为小明骑该车在水平路面匀速行驶，行驶方向与其受到的重力方向垂直，所以，此过程在重力做功为0；根据图象知道摩擦阻力是：f=20N，该过程中克服摩擦力做功的功率为：P=fv=20N×10m/s=200W；消耗电功率：P电=P/75%=200W/75%，由P电=UI知道通过电动自行车的电流是：I=P电/U=200W/75%/48V=5.56A。