Question

电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具（如图）．电动自行车骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车主要技术参数．
（1）行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m²，当一个体重为60千克的人骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？（g取10N/kg）

整  车	整车质量	40kg
	最高车速	≤30km/h
	最大噪声	≤62dB
蓄电池	蓄电容量	0.576kW?h
电动机	额定电压	48V

（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？
（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一条）

Answer 1

【答案】分析：（1）要求电动自行车对地面的压强，根据压强公式P=可知，需要先算出电动自行车对地面的压力和与地面的接触面积．电动自行车对地面的压力等于电动自行车的重力与中学生的重力之和，重力可根据公式G=mg求出，然后即可求出地面受到的压强．
（2）已知蓄电池的电压和容量，可利用公式W=UQ求储存的能量．
已知电动自行车的效率和储存的能量，可先求出电动自行车克服阻力所做的功，利用W=Fs可求出电动自行车能行驶的距离．
（3）摩托车的发动机属于内燃机，消耗汽油会排出大量的废气，内燃机的转化效率不高；而电动机是将电能转化为动能，不会产生废气，从表格中的数据可知，电动机的效率很高．从环保和节能的角度来分析缺点．
解答：解：（1）由题意可知，电动自行车行驶时对地面的压力等于电动自行车的重力与中学生的重力之和，
所以电动自行车对地面的压力为：F=G_总=（m_车+m_人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，
电动自行车行驶时与地面的接触面积：S=0.01m²，
则电动自行车行驶时对地面的压强：P===1.0×10⁵Pa．
答：地面受到的压强是1.0×10⁵Pa．
（2）蓄电池储存的电能：W=UQ=UIt=48V×12A×3600s=2073600J．
电动自行车克服阻力所做的功W_有用=ηW=2073600J×80%=1658880J．
电动自行车在平直公路上匀速行驶时F=f
电动自行车行驶的路程s===41472m．
答：蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶41472m．
（3）摩托车使用的是汽油机，它工作时要消耗汽油，而汽油在燃烧时并不能完全的燃烧，且汽油机工作时会排出大量的废气，废气带走相当多的热量白拜浪费掉了，所以汽油机的效率不是很高，约为40%；
而电动自行车使用的是电动机，它工作时将电能转化为动能，不会产生废气，且由于电动机的效率比较高为80%，所以电动机更节能一些，当然还有一个优点，就是没有噪音．
缺点：蓄电池一般使用寿命短，废弃后的电池污染环等．
点评：本题围绕我们熟悉的交通工具---电动自行车，考查了重力的计算，压强的计算，热机、电动机的效率，解决这类综合性题目要求有扎实的物理功底，还要有提取信息的能力，具体分析求解．