Question

近年，环保节能、锻炼健体的理念以渐入人心，万州区上班族中有不少骑电动自行车上班的，他们为建设重庆第二大城市在绿色环保、节能健体方面开了好头．电动自行车可以由电动机带动，也可以由人骑行，使用前，应先对车上的蓄电池充电．电动骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力．现有一辆电动自行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内，电动骑行了9km，此时车上电动机的工作电压为36V，工作电流为4A．
（1）若车和人共重1000N，行驶时轮胎与地面的接触面积共为80cm²，那么车对地面的压强为多少Pa？
（2）若车和人在行驶过程中受到的阻力为总重的0.02倍，则该车电能转化为机械能的效率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）车和人对地面的压力等于车和人的重力；根据公式P=可求车对地面的压强；
（2）根据公式W=FS可求牵引力做的功；已知电动车的电压、电流和工作时间，根据公式W=UIt可求电流做的功；牵引力做的功与电流做功之比就是该车电能转化为机械能的效率
解答：解：（1）车对地面的压强为P====1.25×10⁵Pa；
答：车对地面的压强为1.25×10⁵Pa；
（2）电动车做匀速运动，牵引力等于所受的阻力，F=f=0.02G=0.02×1000N=20N；
牵引力做功W_有用=FS=20N×9000m=1.8×10⁵J；
电流做功W=UIt=36V×4A×0.5×3600s=2.592×10⁵J；
该车电能转化为机械能的效率是η=×100%=×100%=69.4%．
答：该车电能转化为机械能的效率是69.4%．
点评：本题考查压强、有用功、总功、机械效率的计算，要知道物体做匀速运动时，牵引力等于受到的阻力；在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力．