Question

9．誕生于19世紀后10年的汽車，曾經(jīng)是速度和效率的象征．進入21世紀，伴隨著汽車的普及，現(xiàn)實中的交通事故、交通堵塞、能源緊張、環(huán)境污染等問題開始困擾著我們，回歸傳統(tǒng)和自然的呼聲越來越高，“騎上你的自行車”成為倡導“國際無車日”（9月22日）活動的宣傳用語．“國際無車日”活動并不是拒絕汽車，而是喚起民眾對自身生活方式的反思，如何走出既有速度和效率又能減少擁堵和污染這個兩難的境地，一種新的交通工具--電動自行車應運而生了．
（1）電動自行車運用了許多物理知識，觀察如圖1所示電動自行車的結(jié)構圖，填寫下表．

結(jié)構或構件名稱	結(jié)構或構件中采 取的有效措施	所能達到的 目標或使用價值
尾燈	直角反射器	能使入射光線平行反向射回 增強反射效果，消除安全隱患
車座	設計制成馬鞍狀	增大受力面積來減小壓強
輪胎	凹凸不平的花紋	增大接觸面粗糙程度來增大摩擦

（2）圖2是某品牌電動自行車的部分技術參數(shù)．從物理學的角度看，表中有一個物理量的名稱與單位不一致，請你指出并改正．
（3）若電動自行車在行駛過程中所受阻力為車重的0.06倍．求車以4m/s的速度以消耗最大儲存電能在平直公路上勻速行駛時的時間（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）①尾燈是利用反射面是直角，光射向反射面，反射光線能沿原來方向返回．
②車座做成馬鞍狀，在壓力一定時，增大受力面積，來減小壓強，人感覺比較舒服．
③輪胎上有花紋，是在壓力一定時，增大接觸面粗糙程度，來增大輪胎和地面之間的摩擦力．
（2）根據(jù)每一個物理量找出對應的單位．
（3）根據(jù)勻速行駛時二力平衡可得出牽引力F的大小，再根據(jù)P=Fv可計算功率的大小，最后利用公式W=Pt可計算行駛的時間．

解答 解：（1）A、電動車尾燈能使入射光平行反向射回，這是利用直角反射器的原理．如圖，從右上方射來的方向，經(jīng)直角反射器之后，又反射回右上方．
B、車座設計成馬鞍狀是為了在壓力一定時，增大受力面積來減小車座對臀部的壓強，人感到比較舒服．
C、輪胎上有凹凸不平的花紋是為了在壓力一定時，增大接觸面粗糙程度，來增大輪胎和地面之間的摩擦力，防止打滑．
（2）經(jīng)分析，銘牌中質(zhì)量、電能、電壓、噪聲、車速等單位均正確，只有壓強單位應該為Pa，而不是“P”．
（3）電動車勻速行駛時，牽引力與阻力相等，故F=f=0.06G=0.06×mg=0.06×80kg×10N/kg=48N，
則電動車以4m/s的速度行駛時的功率：P=Fv=48N×4m/s=192W，
則公式W=Pt得，t=$\frac{W}{P}$=$\frac{3.5×1{0}^{6}J}{192W}$≈1.82×10⁴s≈5h．
故答案為：（1）直角反射器；增大受力面積來減小壓強；增大接觸面粗糙程度來增大摩擦；
（2）壓強單位為Pa；
（3）車以4m/s的速度以消耗最大儲存電能在平直公路上勻速行駛時的時間約5小時．

點評 電動車是生活中常用的交通工具，電動車上包含了很多的物理知識，包括光、聲、電、磁、力等方面的內(nèi)容，體現(xiàn)了物理和生活的密切關系．