Question

电动自行车是一种便捷的环保交通工具（如图）．它可以电动骑行，也可以脚踏骑行，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力．下表是某型号电动自行车的一些技术参数可以帮助我们更好地了解电动自行车．

整车	整车质量	40kg
	最大车速	30km/h
	最大噪声	62dB
蓄电池	电压	48V
	容量	20Ah
电动机	额定电压	48V
	额定功率	240W

（1）这车以最大速度行驶27km，要多少min？
（2）身体质量60kg的小明骑在上述型号的电动车上每个轮胎与地面的接触面积均为10cm²，小明骑行时电动车轮胎对地面的压强是多少？（假设前后轮受力均匀）
（3）若该电动自行车骑行时受到的阻力为人车总重的3%，车行驶速度为18km/h，电动机的输出功率为多少W？
（4）请就自行车某一部件的设计上所应用到的物理知识作出说明？

Answer

（1）知道最大车速和行驶路程，利用速度公式求行驶时间；
（2）地面受到的压力等于电动车和人的重力之和，根据公式P=可求地面受到的压强；
（3）求出骑行时受到的阻力，因为匀速行驶，电动车受到的牵引力等于阻力，利用P=Fv求电动机的输出功率；
（4）手把、轮胎、脚蹬上有花纹，车座为马鞍状，等等，有很多用到所学物理知识的地方．
解
（1）t===0.9=54min；
（2）地面受到的压强是P=====5×105Pa；
（3）骑行时受到的阻力：
f=G总×3%=（m人+m车）g×3%=（60kg+40kg）×10N/kg×3%=30N；
∵电动车匀速行驶，
∴电动车受到的牵引力：
F=f=30N，
电动机的输出功率：
P=Fv=30N×18×m/s=150W；
（4）车座为马鞍状，是通过增大受力面积来减小压强，使人更舒服．
答：（1）这车以最大速度行驶27km，要54min；
（2）小明骑行时电动车轮胎对地面的压强是5×105Pa；
（3）电动机的输出功率为150W；
（4）车座为马鞍状，是通过增大受力面积来减小压强．