Question

6．电动自行车已是我们生活中必不可少的交通工具，下面是某种型号电动自行车主要的技术参数：

整车质量35kg	最高车速30km/h
轮胎限压2×105Pa	最大噪声62dB
电池36V/10Ah	电动机额定电压36V
额定功率240W	电动机效率80%～90%

专业人员对该电动自行车进行了测试，让电动自行车在平直的路面上从静止开始运动，获得速度随时间变化的图象如图甲所示，牵引力随时间变化的图象如图乙所示．
（1）该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大（保留两位小数）？
（2）电池储存的最大电能是多少？
（3）由图象可知，7～12s电动自行车受到的摩擦力为35N；匀速行驶时，此时电动自行车的机械功率为210W．

Answer 1

分析 （1）已知电动自行车的额定功率和额定电压，利用P=UI可求得工作电流；
（2）已知蓄电池的电压和容量，可求储存的最大电能．
（3）观察速度-时间图象，电动自行车在0～7s速度越来越快，7～12s，速度不再变化；观察牵引力-时间图象，在7～12s牵引力大小不变，由于电动车匀速运动，牵引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小；
匀速行驶时，牵引力与摩擦力是一对平衡力，利用P=Fv=fv求电动自行车匀速行驶时克服摩擦力做功的有用功率．

解答 解：（1）由P=UI可得，该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{240W}{36V}$≈6.67A；
 （2）电池储存的最大电能：
W=UIt=36V×10A×3600s=1.296×10⁶J；
（3）由甲图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速．
由乙图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，
因为在7～12s匀速运动，牵引力与摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力f=F=35N；
由甲图象可知，电动自行车匀速行驶时速度v=6m/s，
则匀速行驶时克服摩擦力做功的功率：
P_有用=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=fv=35N×6m/s=210W；
答：（1）该电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是6.67A；
（2）电池储存的最大电能是1.296×10⁶J；
（3）35；210．

点评 本题以电动车为载体，考查了学生利用所学知识分析解决实际问题的能力，关键是明确匀速行驶时牵引力与摩擦力是一对平衡力，体现了学以致用．