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(2013•贵港模拟)电动自行车已经成为人们出行的主要代步工具之一.使用前,先对车上的蓄电池充电.电动自行车行驶时,蓄电池给车上的电动机供电,电动机为车提供动力.现有一辆电
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(2013•贵港模拟)电动自行车已经成为人们出行的主要代步工具之一.使用前,先对车上的蓄电池充电.电动自行车行驶时,蓄电池给车上的电动机供电,电动机为车提供动力.现有一辆电动自行车,沿着平直的道路匀速行驶,在0.5h内,电动车行驶了9km,此过程中电动机的工作电压为36V,工作电流为5A.车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为80cm2.
(1)行驶过程中车对地面的压强为多少?
(2)若车和人在行驶过程中受到的阻力为总重的0.018倍,电动机对车做了多少功?
(3)此过程中,车消耗了多少电能?电能转化为机械能的效率为多少?
(1)行驶过程中车对地面的压强为多少?
(2)若车和人在行驶过程中受到的阻力为总重的0.018倍,电动机对车做了多少功?
(3)此过程中,车消耗了多少电能?电能转化为机械能的效率为多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)行驶过程中车对地面的压力:
F=G=1000N,
受力面积:
S=80cm2=8×10-3m2,
对地面的压强:
p=
=
=1.25×105Pa;
(2)车和人在行驶过程中受到的阻力:
f=0.018G=0.018×1000N=18N,
∴电动车匀速行驶时,受到的阻力和电动车的牵引力是一对平衡力,
∴电动车受到的牵引力:
F=f=18N,
电动机对车做的功:
W=Fs=18N×9×103m=1.62×105J;
(3)车消耗的电能:
W电=UIt=36V×5A×0.5×3600s=3.24×105J,
电能转化为机械能的效率:
η=
×100%=
×100%=50%.
答:(1)行驶过程中车对地面的压强为1.25×105Pa;
(2)电动机对车做的功为1.62×105J;
(3)此过程中,车消耗的电能为3.24×105J,电能转化为机械能的效率为50%.
F=G=1000N,
受力面积:
S=80cm2=8×10-3m2,
对地面的压强:
p=
F |
S |
1000N |
8×10−3m2 |
(2)车和人在行驶过程中受到的阻力:
f=0.018G=0.018×1000N=18N,
∴电动车匀速行驶时,受到的阻力和电动车的牵引力是一对平衡力,
∴电动车受到的牵引力:
F=f=18N,
电动机对车做的功:
W=Fs=18N×9×103m=1.62×105J;
(3)车消耗的电能:
W电=UIt=36V×5A×0.5×3600s=3.24×105J,
电能转化为机械能的效率:
η=
W |
W电 |
1.62×105J |
3.24×105J |
答:(1)行驶过程中车对地面的压强为1.25×105Pa;
(2)电动机对车做的功为1.62×105J;
(3)此过程中,车消耗的电能为3.24×105J,电能转化为机械能的效率为50%.
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