Question

9．诞生于19世纪后10年的汽车，曾经是速度和效率的象征．进入21世纪，伴随着汽车的普及，现实中的交通事故、交通堵塞、能源紧张、环境污染等问题开始困扰着我们，回归传统和自然的呼声越来越高，“骑上你的自行车”成为倡导“国际无车日”（9月22日）活动的宣传用语．“国际无车日”活动并不是拒绝汽车，而是唤起民众对自身生活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能减少拥堵和污染这个两难的境地，一种新的交通工具--电动自行车应运而生了．
（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	所能达到的 目标或使用价值
尾灯	直角反射器	能使入射光线平行反向射回 增强反射效果，消除安全隐患
车座	设计制成马鞍状	增大受力面积来减小压强
轮胎	凹凸不平的花纹	增大接触面粗糙程度来增大摩擦

（2）图2是某品牌电动自行车的部分技术参数．从物理学的角度看，表中有一个物理量的名称与单位不一致，请你指出并改正．
（3）若电动自行车在行驶过程中所受阻力为车重的0.06倍．求车以4m/s的速度以消耗最大储存电能在平直公路上匀速行驶时的时间（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）①尾灯是利用反射面是直角，光射向反射面，反射光线能沿原来方向返回．
②车座做成马鞍状，在压力一定时，增大受力面积，来减小压强，人感觉比较舒服．
③轮胎上有花纹，是在压力一定时，增大接触面粗糙程度，来增大轮胎和地面之间的摩擦力．
（2）根据每一个物理量找出对应的单位．
（3）根据匀速行驶时二力平衡可得出牵引力F的大小，再根据P=Fv可计算功率的大小，最后利用公式W=Pt可计算行驶的时间．

解答 解：（1）A、电动车尾灯能使入射光平行反向射回，这是利用直角反射器的原理．如图，从右上方射来的方向，经直角反射器之后，又反射回右上方．
B、车座设计成马鞍状是为了在压力一定时，增大受力面积来减小车座对臀部的压强，人感到比较舒服．
C、轮胎上有凹凸不平的花纹是为了在压力一定时，增大接触面粗糙程度，来增大轮胎和地面之间的摩擦力，防止打滑．
（2）经分析，铭牌中质量、电能、电压、噪声、车速等单位均正确，只有压强单位应该为Pa，而不是“P”．
（3）电动车匀速行驶时，牵引力与阻力相等，故F=f=0.06G=0.06×mg=0.06×80kg×10N/kg=48N，
则电动车以4m/s的速度行驶时的功率：P=Fv=48N×4m/s=192W，
则公式W=Pt得，t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3.5×1{0}^{6}J}{192W}$≈1.82×10⁴s≈5h．
故答案为：（1）直角反射器；增大受力面积来减小压强；增大接触面粗糙程度来增大摩擦；
（2）压强单位为Pa；
（3）车以4m/s的速度以消耗最大储存电能在平直公路上匀速行驶时的时间约5小时．

点评 电动车是生活中常用的交通工具，电动车上包含了很多的物理知识，包括光、声、电、磁、力等方面的内容，体现了物理和生活的密切关系．