Question

【题目】【2016·临沂卷】现代城市人口密度越来越大，交通越来越拥堵。易步车（如图甲）以其体积小巧，结构简洁和驱动安全等优点，成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60kg的雯雯从家骑行该品牌易步车上学（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达学校，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍，设该过程中电机始终以额定功率工作。（取g=10N/kg）。求：

（1）雯雯的家到学校的距离。

（2）雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强。

（3）雯雯上学过程中，易步车电机的效率。

Answer 1

【答案】（1）3000m；（2）1.6×105Pa；（3）80%。

【解析】（1）根据表格数据知道，易步车的最大速度是：v=18km/h=5m/s，

由v=s/t知道雯雯的家到学校的距离是：s=vt=5m/s×10×60s=3000m；

（2）车和雯雯的总重力是：G=（m人+m车）g=（60kg+20kg）×10N/kg=800N，

雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压力和自身的重力相等，所以P=F/S=G/S=800N/2×25×104m2=1.6×105 Pa；

（3）因易步车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力做的功是：

W=F′s=fs=0.1Gs=0.1×800N×3000m=2.4×105 J，

根据P=W/t知道消耗的电能是：W电=Pt=500W×10×60s=3×15 J，

所以，易步车电机的效率是：η=W/W电×100%=2.4×105J/3×105J×100%=80%