Question

电动自行车越来越受到人们的青睐，不少人用电动自行车替代了摩托车．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．现有一辆电动自行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内电动骑行了9km，在行驶过程中车和人所受阻力为20N，车上电动机的工作电压为32V，工作电流为4A．求：
（1）电动机对自行车所做的功；
（2）电动自行车所消耗的电能；
（3）若该车和人共重1000N，行驶时轮胎与地面的接触面积共为80cm²，车对地面的压强多大？

Answer

（1）根据功的计算公式W=Fs，可直接求出这段路程内电动机对自行车所做的功；
（2）根据公式W=UIt求出电动自行车所消耗的电能；
（2）车对地面的压力等于该车和人总重，知道受力面积，根据压强公式求出车对地面的压强．
已知：时间t=0.5h=1800s，路程s=9km=9000m，阻力f=20N，电压U=32V，工作电流I=4A，车和人共重G=1000N，轮胎与地面的接触面积共为S=80cm2=8×10-3m2
求：（1）电动机对自行车所做的功W有用=？；（2）电动自行车所消耗的电能W=？；（3）车对地面的压强p=？
【解析】
（1）该车克服阻力所做的功即为电动机对自行车做的有用功：
W有用=fs=20N×9000m=1.8×105J；
（2）电动自行车所消耗的电能：
W=UIt=32V×4A×1800s=2.304×105J；
（3）自行车对地面的压力等于其重力，F=G=1000N，
车对地面的压强：
p===1.25×105Pa．
答：（1）电动机对自行车所做的功为1.8×105J；
（2）电动自行车所消耗的电能为2.304×105J；
（3）车对地面的压强为1.25×105Pa．