Question

【题目】如图所示是常见的一种电动自行车和家用小轿车，电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。轿车利用燃烧汽油获得动力，下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。

请回答：

（1）若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，ｇ取10N/kg。求：行驶20min，通过电动机线圈的电流。（g取10N/kg）

（2）一辆质量为1.8t的家用轿车以50km/h的速度匀速行驶时所受阻力为车重的0.04倍，其百公里油耗为10L，求该汽车发动机的效率。（汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油的密度为0.71g/cm3）

（3）在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程／消耗能量。一个人骑电动自行车，消耗1MJ（106J）的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？

Answer 1

【答案】（1） 4.58A （2） 22% （3） 24:1

【解析】（1）因为电动自行车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝0.02G＝0.02×（m1+m2）g＝0.02×（70kg+40kg）×10N/kg＝22N，20min行走的路程：s＝vt＝6m/s×20×60s＝7200m；

电动机对自行车做的功：W有＝Fs＝22N×7200m＝1.584×105J，电流做的总功：W总＝＝1.98×105J，通过线圈的电流：I＝≈4.58A；

（2）轿车的牵引力：F＝f＝0.04G＝0.04mg＝0.04×1800kg×10N/kg＝720N，牵引力做的功为：W牵＝Fs＝720N×1×105m＝7.2×107J，汽油完全燃烧放出的热量：Q＝m汽油q＝ρ汽油Vq＝0.71×103kg/m3×0.01m3×4.6×107J/kg＝3.266×108J；发动机的效率：

η＝≈22%；（3）客运效率η＝，

电动自行车的客运效率：η1＝，轿车的客运效率：η2＝， ．