Question

【題目】一種常見的電動自行車，使用前要先對車上的蓄電池充電。騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力。如表是這種品牌電動自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)。請回答：

最高車速	≤30km/h	一次充電連續(xù)行駛里程	50km
蓄電池	36V/10Ah	充電時間	8h
一次充電耗電量	0.6kWh	電動機效率	80%
整車質(zhì)量	40kg	最大騎行噪聲	≤62dB

（1）若質(zhì)量是60kg的人騎電動自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時，受到的阻力是人與車總重的0.02倍。求：行駛10min，電動機對自行車做的功。

（2）若摩托車每行駛10km耗油0.5L，油價約6元/升，照明用電的電費約0.6元/千瓦時，請通過計算說明使用電動自行車與摩托車哪種更經(jīng)濟。

（3）該電動自行車的一個輪胎與地面的接觸面積為0.005m2，則一個60kg的人騎該電動自行車在公路上行駛時對路面的壓強是多少？

Answer 1

【答案】（1）7.2×104J（2）電動車（3）1×105Pa

【解析】

（1）電動車在水平的路面上勻速行駛時，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)F=f=0.02×G=0.02×mg求出電動車受到的牽引力，根據(jù)求出電動車行駛的距離，利用W=Fs求出電動機對自行車做的功；

（2）分別求得電動車每行駛50km耗電的費用和摩托車每行駛50km耗電的費用，比較即可；

（3）電動自行車行駛時對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為2個輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)求出電動自行車行駛時對地面的壓強。

（1）因電動車在水平的路面上勻速行駛時，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，電動車受到的牽引力：

F=f=0.02×G=0.02×mg=0.02×（60kg+40kg）×10N/kg=20N，

由可得，電動車行駛距離：

s=vt=6m/s×10×60s=3600m，

電動機對自行車做的功：

W=Fs=20N×3600m=7.2×104J；

（2）電動車每行駛50km耗電的費用為0.6kWh×0.6元/kWh=0.36元，

摩托車每行駛50km耗電的費用為2.5L×6元/L=15元，由此可知，每行駛50km的路程，電動自行車比摩托車的費用低很多。所以使用電動車更經(jīng)濟；

（3）電動自行車行駛時，對地面的壓力：

F′=G總=（m車+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，

受力面積：

S=2×0.005m2=0.01m2，

電動自行車行駛時對地面的壓強：

p===1×105Pa；

答：（1）行駛10min，電動機對自行車做的功為7.2×104J。

（2）使用電動車更經(jīng)濟。

（3）一個60kg的人騎該電動自行車在公路上行駛時對路面的壓強是1×105Pa。