Question

电动自行车，沿水平笔直的道路匀速行驶，在0.5h内行驶9km，此时电动自行车电源电压32V，工作电流4A．
（1）若该车和人共重1000N，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？
（2）若车和人在匀速行驶过程中所受阻力20N，这段路程内电动车克服阻力做功是多少？
（3）该车电能化为机械能的效率是多少？
（4）电动自行车优点是：A

节约化石能源

； B

无尾气，无噪声

．

Answer 1

分析：（1）自行车对地面的压力等于人和车的总重，车轮与地面的接触面积知道，根据公式P=

F

S

可以得到车对地面的压强；
（2）电动车在匀速行驶时，牵引力与摩擦阻力相等，利用公式W=FS就能计算电动车克服阻力做的功；
（3）电动车克服阻力做的功已经求得，利用公式W=UIt可以得到电动车消耗的电能，两者的比值就是电能转化为机械能的效率；
（4）比较电动车与机动车的优缺点，可以从节能、环保方面分析．

解答：解：
（1）车轮与地面的接触面积为
S=2×2×10^-3m²=4×10^-3m²
车轮对地面的压强为
P=

F

S

=

G

S

=

1000N

4×10-3m2

=2.5×10⁵Pa
（2）电动车克服阻力做功是
W=FS=fS=20N×9000m=1.8×10⁵J
（3）电动车消耗的电能为
W_电=UIt=32V×4A×1800s=2.304×10⁵J
电能转化为机械能的效率为
η=

W

W电

=

1.8×105J

2.304×105J

≈78%
（4）电动车最大的优点是：利用电能，节约化石能源；同时，行驶过程无尾气污染，无噪声污染．
答：
（1）车对地面的压强是2.5×10⁵Pa
（2）电动车克服阻力做功是1.8×10^5J
（3）电动车消耗的电能为2.304×10⁵J
（4）利用电能，节约化石能源；同时，行驶过程无尾气污染，无噪声污染．

点评：能量转化效率问题是近几年中考物理经常考查的题目．解决此类问题的关键是，分别找出两种能量的具体数值，然后取有用能量与总能量的比值．