Question

16．人們對(duì)電動(dòng)自行車褒貶不一．其輕便、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)受消費(fèi)者歡迎，但電池的持續(xù)耐用性又令人感到不足．小明購(gòu)買了一臺(tái)某型號(hào)電動(dòng)自行車，主要技術(shù)參數(shù)如表所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（取g=10N/kg）

無(wú)刷電機(jī)	48V，400W
整車質(zhì)量	80kg

（1）小明的質(zhì)量為60kg，他騎上電動(dòng)自行車行駛時(shí)，兩輪胎與地面的總接觸面積為50cm²，那么此時(shí)車對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？
（2）在某平直路段上，小明騎電動(dòng)自行車若以額定功率勻速行駛時(shí)，受到的平均阻力為總重的0.02倍，行駛速度為5m/s．則60s內(nèi)電機(jī)對(duì)自行車所做的有用功是多少？電動(dòng)自行車的效率是多大？
（3）如果電池報(bào)廢后隨便扔掉，有什么危害？（請(qǐng)具體說(shuō)明，一條即可．）．

Answer 1

分析 （1）小明騎上電動(dòng)自行車行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力等于人和車的總重力，根據(jù)公式G=mg求出；還知道輪胎與地面的接觸面積，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)受到的平均阻力為總重的0.02倍，可求得其阻力，因?yàn)閯蛩傩旭偅�所以F=f，
已知行駛的速度和時(shí)間，根據(jù)公式s=vt可求通過(guò)的路程，再根據(jù)公式W=Fs可求動(dòng)力對(duì)自行車做的功；還知道自行車的額定功率，根據(jù)公式W=Pt可求自行車的輸出功率，最后利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求出電動(dòng)自行車的效率；
（3）丟棄廢舊電池的危害，從能源浪費(fèi)和環(huán)境污染兩方面考慮．

解答 解：
（1）小明受到的重力為：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
電動(dòng)車的重力為：
G_車=m_車g=80kg×10N/kg=800N；
小明騎上電動(dòng)自行車行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力：
F_壓=G_總=G+G_車=600N+800N=1400N；
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$═$\frac{400N}{5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=8×10⁴Pa；
（2）f=0.02G_總=0.02×1400N=28N，
因?yàn)閯蛩傩旭�，所以F=f=28N，
電動(dòng)車60s內(nèi)行駛的距離：
s₁=vt=5m/s×60s=300m；
60s內(nèi)動(dòng)力對(duì)自行車所做的功是：
W_有用=Fs₁=28N×300m=8400J；
由P=$\frac{W}{t}$可得，自行車的輸出功率：
W_總=P_額t=400W×60s=24000J；
電動(dòng)自行車的效率是：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{8400J}{24000J}$×100%=35%．
（3）如果電池報(bào)廢后隨便扔掉，其中的一些有害物質(zhì)會(huì)對(duì)水、土壤或空氣造成污染．
答：
（1）行駛的時(shí)候電動(dòng)自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為8×10⁴Pa；
（3）60s內(nèi)動(dòng)力對(duì)自行車所做的功是8400J；電動(dòng)自行車的效率是35%；
（4）報(bào)廢電池會(huì)對(duì)水、土壤造成污染．

點(diǎn)評(píng) 本題考查電動(dòng)車的有關(guān)問(wèn)題，關(guān)鍵知道在水平地面上，物體對(duì)地面的壓力等于物體自身的重力；還要知道影響物體做功的條件；要學(xué)會(huì)從題目信息中找到有用的數(shù)據(jù)．