Question

电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图甲所示，他可以电动骑行，亦可以脚踏骑行，电动骑行时，蓄

电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图甲所示，他可以电动骑行，亦可以脚踏骑行，电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力，下表乙是某型号电动自行车主要技术参数．（1）电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大？（2）当车上载有100kg的人和物品时，车轮与地面的总接触面积为0.01m2，求电动车对地面的压强．g=10N/kg（3）蓄电池充足一次电最多能够提供多少能量？（4）若电动车以240W的恒定功率启动做直线运动，假设运动过程中，小车所在路面平整且粗糙程度不变，运动过程中的速度v与时间t的关系如图丙所示，则电动车在前2s内受到的阻力是多少N？不考虑空气的阻力．

Answer 1

（1）由P=UI可得，电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流：
I=

P

U

=

240W

48V

=5A；
（2）当车上载有100kg的人和物品时，电动车对地面的压力：
F_压=G=mg=（100kg+40kg）×10N/kg=1400N，
电动车对地面的压强：
p=

F压

S

=

1400N

0.01m2

=1.4×10⁵Pa；
（3）蓄电池充足一次电最多能够提供的能量：
W=UI′t=48V×12A×3600s=2073600J；
（4）由图甲可知，电动车匀速行驶的速度v=6m/s，
因电动车的功率恒定，
所以，由P=Fv可得，电动车受到的牵引力：
F=

P′

v

=

240W

6m/s

=40N，
因电动车匀速行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以，电动车受到的阻力f=F=40N，
因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动的速度无关，
所以，电动车在前2s内运动时，对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力的大小不变，
即受到的摩擦力为40N．
答：（1）电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是5A；
（2）当车上载有100kg的人和物品时，电动车对地面的压强为1.4×10⁵Pa；
（3）蓄电池充足一次电最多能够提供2073600J的能量；
（4）电动车在前2s内受到的阻力是40N．