Question

（2009?鞍山一模）電動自行車越來越受到人們的青睞，不少人用電動自行車替代了摩托車．電動自行車使用前要先對車上的蓄電池充電，騎行時，蓄電池對車上的電動機供電，電動機為車提供動力．現有一輛電動自行車，沿著水平的道路勻速行駛，在0.5h內電動騎行了9km，在行駛過程中車和人所受阻力為20N，車上電動機的工作電壓為32V，工作電流為4A．求：
（1）電動機對自行車所做的功；
（2）電動自行車所消耗的電能；
（3）若該車和人共重1000N，行駛時輪胎與地面的接觸面積共為80cm²，車對地面的壓強多大？

Answer 1

分析：（1）根據功的計算公式W=Fs，可直接求出這段路程內電動機對自行車所做的功；
（2）根據公式W=UIt求出電動自行車所消耗的電能；
（2）車對地面的壓力等于該車和人總重，知道受力面積，根據壓強公式求出車對地面的壓強．

解答：已知：時間t=0.5h=1800s，路程s=9km=9000m，阻力f=20N，電壓U=32V，工作電流I=4A，車和人共重G=1000N，輪胎與地面的接觸面積共為S=80cm²=8×10^-3m²
求：（1）電動機對自行車所做的功W_有用=？；（2）電動自行車所消耗的電能W=？；（3）車對地面的壓強p=？
解：（1）該車克服阻力所做的功即為電動機對自行車做的有用功：
W_有用=fs=20N×9000m=1.8×10⁵J；
（2）電動自行車所消耗的電能：
W=UIt=32V×4A×1800s=2.304×10⁵J；
（3）自行車對地面的壓力等于其重力，F=G=1000N，
車對地面的壓強：
p=

F

S

=

1000N

8×10-3m2

=1.25×10⁵Pa．
答：（1）電動機對自行車所做的功為1.8×10⁵J；
（2）電動自行車所消耗的電能為2.304×10⁵J；
（3）車對地面的壓強為1.25×10⁵Pa．

點評：此題綜合性很強，既考查了對壓強大小及其計算，也考查了消耗電能多少的計算，還考查了功的計算．計算過程中要注意使用國際單位．