题目

题型：不详难度：来源：

摩托车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。许多大中城市严禁摩托车在市内行驶，在这种情况下，电动自行车具有更好的发展前景。因为电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车，沿着水平笔直的道路匀速行驶，在0.5h内，电动行驶了9km.此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A.
(1)电动自行车在电动骑行启动过程中，能量是如何转化的？
(2)若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10^-3m²，那么车对地面的压强多大？
(3)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少？
(4)该车电能转化为机械能的效率是多少？

答案

(1)化学能转化为电能，电能转化为机械能(2)1.25×10⁵Pa，  (3)1.8×10⁵ J， (4)78%

解析

电动自行车是一种新的交通工具，它是利用蓄电池来供电，通过电动机将电能转化成机械能的装置；根据压强公式可直接求出车对地面的压强；根据功的计算公式W=Fs，可直接求出这段路程内该车克服阻力所做的功；先求出W_总，然后根据机械效率公式η=W_有/W_总 ，可直接得出答案．
（1）电动自行车在电动骑行时，用蓄电池来供电，将蓄电池的化学能转化成电能，再通过电动机将电能转化成机械能的；所以能量的来源是化学能转化成电能的．
（2）由题意可知：地面的压力F=1000N，受力面积是s=80cm²=8×10^-3m²；则：
车对地面压强：P="F/s" =1000N/8×10^-3m²=1.25×10⁵Pa；
（3）W_有=fs=20N×9000m=1.8×10⁵J；
（4）W_总=UIt=32V×4A×30×60s=2.3×10⁵J，
效率：η=W_有 /W_总 ×100%=1.8×10⁵J/2.3×10⁵J ×100%="78" %．