试题

题目:
青果学院(2010·张掖)如图所示为某品牌电动自行车,它是倍受人们青睐的一种交通工具.它可以电动骑行;亦可以脚踏骑行.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.若该电动车自重为400N,蓄电池正常工作电压32V.在水平笔直的道路匀速行驶时,0.5h内行驶9km.求:
(1)这段时间内自行车的平均速度是多少m/s?
(2)若骑车的人所受重力为600N,行驶时每个轮胎与地面接触面积20cm2,车对地面的压强是多少?
(3)若车和人在匀速行驶时所受阻力20N,这段路程内电动车牵引力做功是多大?
(4)这段道路上该车行驶时的工作电流是5A,电能转化为机械能的效率是多少?.
答案
解:(1)这段时间内自行车的平均速度:
v=
s
t
=
9km
0.5h
=18km/h=5m/s;
(2)车对地面的压力:
F=G+G=600N+400N=1000N,
车对地面的压强:
p=
F
S
=
1000N
2×20×10-4m2
=2.5×105Pa;
(3)匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,
所以牵引力F=f=20N,
这段路程内电动车牵引力做的功:
W=Fs=20N×9000m=1.8×105J;
(4)消耗的电能:
W=UIt=32V×5A×0.5×3600s=2.88×105J,
电能转化为机械能的效率:
η=
W
W
=
1.8×105J
2.88×105J
=62.5%.
答:(1)这段时间内自行车的平均速度是5m/s;
(2)车对地面的压强是2.5×105Pa;
(3)这段路程内电动车牵引力做功是1.8×105J;
(4)电能转化为机械能的效率是62.5%.
解:(1)这段时间内自行车的平均速度:
v=
s
t
=
9km
0.5h
=18km/h=5m/s;
(2)车对地面的压力:
F=G+G=600N+400N=1000N,
车对地面的压强:
p=
F
S
=
1000N
2×20×10-4m2
=2.5×105Pa;
(3)匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,
所以牵引力F=f=20N,
这段路程内电动车牵引力做的功:
W=Fs=20N×9000m=1.8×105J;
(4)消耗的电能:
W=UIt=32V×5A×0.5×3600s=2.88×105J,
电能转化为机械能的效率:
η=
W
W
=
1.8×105J
2.88×105J
=62.5%.
答:(1)这段时间内自行车的平均速度是5m/s;
(2)车对地面的压强是2.5×105Pa;
(3)这段路程内电动车牵引力做功是1.8×105J;
(4)电能转化为机械能的效率是62.5%.
考点梳理
功的计算;变速运动与平均速度;二力平衡条件的应用;压强的大小及其计算;能量利用效率.
(1)已知行驶的时间和距离,根据速度公式求出这段时间内自行车的平均速度;
(2)地面受到的压力等于电动车和人的重力之和,根据公式压强公式可求地面受到的压强;
(3)匀速行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出牵引力的大小,根据W=Fs求出牵引力做的功;
(4)根据W=Pt=UIt求出消耗的电能,根据效率公式求出电能转化为机械能的效率.
本题考查了速度、压强、功、电功、效率的计算和二力平衡条件的应用,关键是公式及其变形式的灵活运用,计算过程要注意单位的换算.
计算题;压轴题.
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