Question

【題目】【2016·臨沂卷】現代城市人口密度越來越大，交通越來越擁堵。易步車（如圖甲）以其體積小巧，結構簡潔和驅動安全等優點，成為短途出行的理想交通工具。某品牌易步車的部分參數如下表所示。質量為60kg的雯雯從家騎行該品牌易步車上學（如圖乙），以最大速度勻速行駛10min到達學校，行駛中易步車所受阻力為人和車總重的0.1倍，設該過程中電機始終以額定功率工作。（取g=10N/kg）。求：

（1）雯雯的家到學校的距離。

（2）雯雯在水平路面上騎易步車時，車對地面的壓強。

（3）雯雯上學過程中，易步車電機的效率。

Answer 1

【答案】（1）3000m；（2）1.6×105Pa；（3）80%。

【解析】（1）根據表格數據知道，易步車的最大速度是：v=18km/h=5m/s，

由v=s/t知道雯雯的家到學校的距離是：s=vt=5m/s×10×60s=3000m；

（2）車和雯雯的總重力是：G=（m人+m車）g=（60kg+20kg）×10N/kg=800N，

雯雯在水平路面上騎易步車時，車對地面的壓力和自身的重力相等，所以P=F/S=G/S=800N/2×25×104m2=1.6×105 Pa；

（3）因易步車勻速行駛時受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，牽引力做的功是：

W=F′s=fs=0.1Gs=0.1×800N×3000m=2.4×105 J，

根據P=W/t知道消耗的電能是：W電=Pt=500W×10×60s=3×15 J，

所以，易步車電機的效率是：η=W/W電×100%=2.4×105J/3×105J×100%=80%