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油价在飞,电动自行车很可爱,既经济又健身.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行(如图所示).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
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油价在飞,电动自行车很可爱,既经济又健身.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行(如图所示).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.右下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
| 最高车速 | ≤45km/h | |
| 整车质量 | 50kg | |
| 轮胎能承受的最大压强 | 2×105Pa | |
| 蓄电池工作电压 | 48V | |
| 一次充电储存电能 | 0.9kW•h | |
| 电动机 | 额定电压 | 48V |
| 额定功率 | 240W | |
| 电动机效率 | 80% | |
(2)若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为100cm2,那么其所载人和物体的总质量不能超过多少kg?
(3)由表可知,电动机效率为80%,即消耗电能的80%用于电动机对外做有用功.若该电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为45N,则蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远?
▼优质解答
答案和解析
(1)∵U=48V,P=240W,
∴工作电流是:I=
=
=5A
答:电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A.
(2)∵P=2×105Pa,S=100cm2=0.01m2,
∴轮胎能承受的最大压力为:F=PS=2×105Pa×0.01m2=2000N,
而G=F=2000N,
∴轮胎能承受的最大质量为:m总=
=
≈205kg,
又∵电动自行车的质量m车=50kg,
∴所载人和物体的总质量不能超过m=m总-m车=205kg-50kg=155kg.
答:那么其所载人和物体的总质量不能超过155kg.
(3)∵蓄电池充满一次电储存电能W电=0.9kW•h=3.24×106J,η=80%,
∴电动机对外做有用功为:W有用=W总η=3.24×106J×80%=2.592×106J,
由于电动自行车在平直的公路上匀速行驶,
∴F=f=45N,
则蓄电池充满一次电最多能行驶的距离为:S=
=
=5.76×104m.
答:则蓄电池充满一次电最多能连续行驶5.76×104m.
∴工作电流是:I=
| P |
| U |
| 240W |
| 48V |
答:电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A.
(2)∵P=2×105Pa,S=100cm2=0.01m2,
∴轮胎能承受的最大压力为:F=PS=2×105Pa×0.01m2=2000N,
而G=F=2000N,
∴轮胎能承受的最大质量为:m总=
| G |
| g |
| 2000N |
| 9.8N/kg |
又∵电动自行车的质量m车=50kg,
∴所载人和物体的总质量不能超过m=m总-m车=205kg-50kg=155kg.
答:那么其所载人和物体的总质量不能超过155kg.
(3)∵蓄电池充满一次电储存电能W电=0.9kW•h=3.24×106J,η=80%,
∴电动机对外做有用功为:W有用=W总η=3.24×106J×80%=2.592×106J,
由于电动自行车在平直的公路上匀速行驶,
∴F=f=45N,
则蓄电池充满一次电最多能行驶的距离为:S=
| W有用 |
| F |
| 2.592×106J |
| 45N |
答:则蓄电池充满一次电最多能连续行驶5.76×104m.
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