Question

5．人们在使用电动自行车时经常遇到的问题是：一次性充满电后行驶不能达到说明书上的里程数．为探明原因，小明用家里的电动自行车进行了测试．他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图1所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象

负重（kg）	60	80	100	120	140
一次充电连续行驶里程（km）	20	16.7	14.3	12.5	11.1

（1）由图可知该电动自行车的运动特点是先加速、后匀速．0-2s它受到的摩擦力为35N．电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功是3500J．
（2）小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试，得到了一次充满电的最大行驶里程如上表，由此可以看出负重与最大行驶里程关系是电动自行车负重越大、最大行驶里程越小．你认为产生这种现象的原因是电动自行车负重越大，摩擦力越大．
（3）测试过程中，小明还发现随着刹车、启动的次数增加，其能量转化趋势如图2所示，通过分析可知D
A．电能利用效率增大，里程增大
B．电能利用效率降低，里程增大
C．电能利用效率增大，里程减小
D．电能利用效率降低，里程减小
（4）除了以上的两个原因外，你认为还有哪些因素会影响电动自行车最大行驶里程路面的粗糙程度 （写出一条）．

Answer 1

分析 （1）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，0到2s物体也处于运动状态，所以摩擦力大小等于匀速运动时的摩擦力；
利用W=fs求电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功；
（2）由表中数据得出最大行驶里程与负重大小的关系；摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力越大、接触面越粗糙，摩擦力越大；
（3）电动机是根据通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；
（4）刹车时，克服摩擦做功，将机械能又转化为内能，据此分析；
（5）可以从所走的路况分析．

解答 解：
（1）由速度-时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；
由牵引力-时间图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f=F=35N，0-2s物体处于加速状态，由于影响摩擦力大小的因素不变，所以此时摩擦力大小与匀速运动时相等，为35N；
电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功W=fs=35N×100m=3500J；
（2）由表中数据得出电动自行车负重越大、最大行驶里程越小；因为电动自行车负重越大，摩擦力越大，所以耗电多，行驶的距离小；
（3）电动车上的电动机是直流电动机，是根据通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；
（4）频繁的刹车时，克服摩擦做功，会将电能转化来的机械能又转化为内能散失掉，降低了电能利用率，行驶里程将减少；
（5）走比较光滑的水泥路或沥青路，摩擦阻力小，行驶的里程大；若走坑坑洼洼的路，摩擦阻力大，行驶的里程小．
故答案为：
（1）先加速、后匀速；35；3500；
（2）电动自行车负重越大、最大行驶里程越小；电动自行车负重越大，摩擦力越大；
（3）通电线圈在磁场里受力转动的原理；
（4）D；
（5）路面的粗糙程度．

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，体现了学以致用，有意义！