Question

【题目】两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱（如图所示）．下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数．

整车质量	20kg
锂电池电压	48V
锂电池容量	12Ah
电动车额定电压	48V
电动机额定功率	350W

（1）图中小景的质量为40kg，轮胎与地面的总接触面积为0.01m2 ， 求地面受到的压强（g取10N/kg）
（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间（精确到0.1）
（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：小景骑车时对地面的压力：

F=G总=（m车+m人）g=（20kg+40kg）×10N/kg=600N，

地面受到的压强：

p= = =6×104Pa；

答：地面受到的压强为6×104Pa.

（2）解：锂电池充足一次电储存的电能：

W电=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J，

由P= 可得，最多可骑行的时间：

t′= = ≈5924.6s；

答：锂电池充足一次电最多可骑行的时间为5924.6s.

（3）解：电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

则牵引力F=f=96N，

牵引力做的功：

W=Fs=96N×17.28×103m=1.65888×106J，

电动车工作的效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

答：电动车工作的效率为80%．

【解析】（1）小景骑车时对地面的压力等于小景和电动车的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，又知道轮胎与地面的总接触面积，根据p= 求出地面受到的压强；（2）由表格数据可知锂电池的电压和容量，根据W=UIt求出锂电池充足一次电储存的电能，根据P= 求出电动机以额定功率工作时最多可骑行的时间；（3）电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W=Fs求出牵引力做的功，根据η= ×100%求出电动车工作的效率．
【考点精析】认真审题，首先需要了解压强的大小及其计算(压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）)，还要掌握电功计算公式的应用(利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W.U.I和t是在同一段电路； ②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量．计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=U2 /R*t)的相关知识才是答题的关键．