Question

电动自行车既环保又节能，深受城市居民喜爱，下表是小赵同学的电动自行车的有关数据．

电能转化为机械能的效率η	工作电压U/V	行驶速度v/（km/h）	骑车人质量为50kg时的平均阻力f/N
75%	36	≤36	20

小赵质量为50kg，从学校匀速回到家用时20min，距离为5.4km．根据相关信息求小赵回家过程中：
（1）电动自行车速度大小；
（2）若人车共重1200N，行驶时两轮胎与地面的接触面积共为1.0×10^-2m²，求车对地面的压强；
（3）电动自行车牵引力所做的功；
（4）电动自行车消耗的电能．

Answer 1

分析：（1）根据速度公式V=

s

t

就可求出电动自行车速度；
（2）根据压强公式P=

F

S

就可求出车对地面的压强；
（3）根据电动车做匀速运动就可知电动车的牵引力与阻力相等，根据做功公式W=Fs就会求出自行车牵引力所做的功；
（4）根据机械效率公式η=

W有用

W总

×100%就会算出电动自行车消耗的电能．

解答：解：（1）已知：t=20min=1200s，s=5.4km=5400m，
那么电动自行车速度v=

s

t

=4.5m/s，
答：电动自行车速度为4.5m/s．
（2）已知：人车的重量1200N，
根据压强公式P=

F

S

=

1200N

1.0×10-2m2

=1.2×10⁵Pa，
答：车对地面的压强为1.2×10⁵Pa．
（3）由于小赵骑车从学校匀速回家，则牵引力F=f=20N，
那么电动自行车牵引力所做的功为W=Fs=20N×5400m=1.08×10⁵J，
答：电动自行车牵引力所做的功为1.08×10⁵J．
（4）由于消耗的电能转化机械能的效率为75%，
那么根据机械能的效率公式η=

W有用

W总

×100%得W_总=W_电=

W有用

75%

=

1.08×105J

75%

=1.44×10⁵J，
答：电动自行车消耗的电能1.44×10⁵J．

点评：本题考查了速度的计算、压强的计算、做功和机械效率的计算，了解电动车是匀速行驶是解题的关键，属于中档考题．