Question

（2011?南開(kāi)區(qū)一模）以汽油為燃料的摩托車(chē)，由于對(duì)環(huán)境造成污染等原因，已逐步被電動(dòng)自行車(chē)取代，下表是某電動(dòng)自行車(chē)的整車(chē)技術(shù)參數(shù)：

最高車(chē)速	6m/s
一次完全充電持續(xù)里程	30km
一次完全充電貯存的能量	1.8×106J
蓄電池電壓	36V
騎行最大噪聲	≤62dB
效率	80%

回答基本問(wèn)題：
（1）摩托車(chē)主要將

內(nèi)

能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電動(dòng)自行車(chē)主要將

電

能轉(zhuǎn)化機(jī)械能；為何電動(dòng)自行車(chē)的蓄電池電壓設(shè)計(jì)為36V：

36V以下是對(duì)人體安全電壓

．
（2）該電動(dòng)車(chē)的最高時(shí)速是多少？在蓄電池完全充電的情況下，若電動(dòng)車(chē)以最高車(chē)速行駛，則持續(xù)行駛的時(shí)間為是多少？
（3）若這種電動(dòng)車(chē)以6m/s的速度在水平路面上勻速行駛，求：電動(dòng)車(chē)的機(jī)械功率（電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率）是多大；電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)的動(dòng)力是多大．

Answer 1

分析：（1）摩托車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)就是汽油機(jī)，利用的是汽油燃燒釋放的內(nèi)能；電動(dòng)車(chē)主要消耗電能；對(duì)人體的安全電壓是不高于36V的電壓；
（2）讀取表中的數(shù)據(jù)，利用速度公式的變形可求出行駛時(shí)間；
（3）總能量有80%轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再根據(jù)行駛的時(shí)間，可求出機(jī)械功率大��；再根據(jù)公式P=Fv，可求出前進(jìn)的動(dòng)力大�。�

解答：解：（1）摩托車(chē)主要將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電動(dòng)車(chē)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；36V以下是對(duì)人體安全電壓，出于安全考慮，才將其電壓設(shè)計(jì)為36V；
（2）電動(dòng)車(chē)的最高時(shí)速是6m/s=21.6km/h；可持續(xù)行駛的時(shí)間t=

s

v

=

3×104m

6m/s

=5000s；
（3）電動(dòng)車(chē)的電能可轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能為W_機(jī)械=W_電×80%=1.8×10⁶J×80%=1.44×10⁶J，
機(jī)械功率P=

W機(jī)械

t

=

1.44×106J

5000s

=288W；
由公式P=Fv得，F(xiàn)=

P

v

=

288W

6m/s

=48N．
故答案為：（1）內(nèi)能，電能，36V以下是對(duì)人體安全電壓；
（2）電動(dòng)車(chē)的最高時(shí)速21.6km/h；可持續(xù)行駛時(shí)間為5000s；
（3）電動(dòng)車(chē)的機(jī)械功率是288W；電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)的動(dòng)力是48N．

點(diǎn)評(píng)：從表格中獲取有用的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算，是本題的一大特點(diǎn)，在計(jì)算中對(duì)機(jī)械功率的理解尤其關(guān)鍵，值得我們關(guān)注．同時(shí)，本題的另一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)就是對(duì)“時(shí)速”的理解，我們通常認(rèn)為是指運(yùn)動(dòng)物體每小時(shí)通過(guò)的路程．