Question

【題目】電動(dòng)自行車是倍受人們青睞的一種交通工具（如圖所示）．它可以電動(dòng)騎行，亦可以腳踏騎行．電動(dòng)騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力．下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車主要技術(shù)參數(shù)．

整 車	整車質(zhì)量	40kg
	最高車速	≤30km/h
	最大噪聲	≤62dB
蓄電池	電壓	48V
	容量	12A．h
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	48V
	額定功率	240W

（1）請(qǐng)你仔細(xì)觀察電動(dòng)自行車的構(gòu)造，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多地方用到了物理知識(shí)．請(qǐng)列舉一例．示例：電動(dòng)自行車的車座大而扁平，可減少壓強(qiáng)．
（2）行駛過程中輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2 ， 當(dāng)你騎著該電動(dòng)自行車在平直的公路上行駛時(shí)，請(qǐng)估算地面受到的壓強(qiáng)是多大？
（3）電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？
（4）蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的電能是多少焦？（提示：蓄電池的額定容量，單位安時(shí)（Ah），它是供電電流多少安（A）和供電時(shí)間多少小時(shí)（h）的乘積．電池儲(chǔ)存電能等于供電電壓、供電電流和供電時(shí)間三者的乘積；即W=UIt，公式中各量均用國(guó)際單位．）
（5）若蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于電動(dòng)自行車行駛克服阻力做功，電動(dòng)自行車在平直的公路上勻速行駛時(shí)受到的平均阻力為40N，蓄電池充滿一次電最多能連續(xù)電動(dòng)行駛多遠(yuǎn)？
（6）從環(huán)保的角度，與摩托車相比，電動(dòng)自行車有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（各舉一條）

Answer 1

【答案】
（1）解：例：電動(dòng)自行車的車輪 可有凹凸不平的花紋，增大摩擦
（2）解：估計(jì)身體的質(zhì)量約為50kg，總重力G總=m總g=（50kg+40kg）×10N/kg=900N，

F=G總=900N，p=F/S=900N/0.01㎡=0.9×105Pa.

答：地面受到的壓強(qiáng)是0.9×105Pa．

（3）解：由P=UI可得，額定功率下的電流：I= = =5A

答：電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是5A．

（4）解：蓄電池儲(chǔ)存的電能：W=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J．

答：蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量是2073600J．

（5）解：因蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于電動(dòng)自行車行駛克服阻力做功，

W80%=Fs，即：2.0736×106J×80%=40N×s，

s= =41472m

答：蓄電池充滿一次電最多能連續(xù)電動(dòng)行駛41472m．

（6）解：從環(huán)保的角度，與摩托車相比，電動(dòng)自行車的優(yōu)點(diǎn)是：無尾氣、噪音小．
【解析】根據(jù)質(zhì)量求重力，根據(jù)對(duì)地面的壓力求壓強(qiáng)，根據(jù)電壓和電功率求電流，結(jié)合時(shí)間求電能，利用效率和電能求做的有用功，利用功的計(jì)算求行駛距離，此題是力學(xué)的綜合題，細(xì)心分析，合理利用公式解答.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和電功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）才能正確解答此題．