Question

11．电动自行车因轻便、实用、无污染而成为人们喜爱的代步工具，如图是某种型号电动自行车的相关数据．（请仔细阅读）

（1）当一个质量为70kg的人骑行此车时，车对地面的压强？
（2）该电动自行车行驶时受到的平均阻力为20N，它以7.5m/s的速度行驶了30分钟，求这一过程中牵引力做的功？
（3）在上述行驶过程中，电动自行车的电动机的工作电流？（保留1位小数）

Answer 1

分析 （1）确定车对地面的压力，根据p=$\frac{F}{S}$计算车对地面的压强；
（2）根据二力平衡条件得出F=f，由s=vt计算出自行车通过的路程，由W=Fs计算牵引力做的功；
（3）根据牵引力做的功及电动机的效率计算出消耗的电能，由W=UIt得出电动自行车的工作电流．

解答 解：（1）人对地面的压力：F=G=（m_车+m_人）g=（70kg+30kg）×10N/kg=10³N；
受力面积：S=2×50cm²=100cm²=0.01m² 
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1{0}^{3}N}{0.01{m}^{2}}$=10⁵Pa；
（2）自行车匀速行驶，所以F=f=20N；
由v=$\frac{s}{t}$得，30min内通过的距离：s=vt=7.5m/s×30×60s=1.35×10⁴m；
牵引力做的功：W=Fs=20N×1.35×10⁴m=2.7×10⁵J；
（3）电动机做的功：
W_电=$\frac{W}{η}$=$\frac{2.7×1{0}^{5}J}{80%}$=3.375×10⁵J；
由W=UIt得，电动自行车的电动机的工作电流：I=$\frac{{W}_{电}}{Ut}$=$\frac{3.375×1{0}^{5}J}{48V×30×60s}$=3.9A
答：（1）车对地面的压强为10⁵Pa；
（2）这一过程中牵引力做的功为2.7×10⁵J；
（3）电动自行车的电动机的工作电流为3.9A．

点评 本题考查速度、做功、电流等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；要学会从题目所给信息中找到有用的数据；解题过程中要注意单位的换算．