Question

电动自行车已成为大众化的一种交通工具，在使用时人们经常遇到的问题是：一次充满电后行驶不能达到说明书的里程数．为探明原因，小明用家里的电动自行车进行了测试．他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象．

（1）由图可知电动自行车的运动特点是：______．7～12s它受到的摩擦力是______N．电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功是______J．
（2）小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试，得到了一次充满电的最大行驶里程如下表，由此可以看出负重与最大行驶里程关系是______．你认为产生这种现象的原因是______．

负重（kg）	60	80	100	120	140
一次充满电连续行驶最大里程（km）	20	16.7	14.3	12.5	11.1

（3）电动机是电动自行车上提供动力的装置，其工作原理是______．
（4）测试过程中，小明还发现随着刹车、启动的次数增加，其能量在变化，通过分析可知______
A．电能利用效率增大，量程增大
B．电能利用效率降低，量程增大
C．电能利用效率增大，里程减小
D．电能利用效率降低，里程减小
（5）除了以上的两个原因外，你认为还有哪些因素会影响电动自行车充满电后的最大行驶里程．______．（写出一条）

Answer

（1）观察速度-时间图象，电动自行车在0～7s速度越来越快，7～12s，速度不再变化；
观察牵引力-时间图象，在7～12s牵引力大小不变，由于电动车匀速运动，牵引力等于摩擦力，求出摩擦力的大小，利用W=fS求电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功；
（2）由表中数据得出最大行驶里程与负重大小的关系；摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力越大、接触面越粗糙，摩擦力越大；
（3）电动机是根据通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；
（4）刹车时，克服摩擦做功，将机械能又转化为内能，据此分析；
（5）可以从所走的路况分析．
【解析】

（1）由速度-时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；
由牵引力-时间图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f=F=35N，
电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功W=fS=35N×100m=3500J；
（2）由表中数据得出电动自行车负重越大、最大行驶里程越小；因为电动自行车负重越大，摩擦力越大，所以耗电多，行驶的距离小；
（3）电动车上的电动机是直流电动机，是根据通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的；
（4）频繁的刹车时，克服摩擦做功，会将电能转化来的机械能又转化为内能散失掉，降低了电能利用率，行驶里程将减少；
（5）走比较光滑的水泥路或沥青路，摩擦阻力小，行驶的里程大；若走坑坑洼洼的路，摩擦阻力大，行驶的里程小．
故答案为：
（1）先加速、后匀速；35；3500；
（2）电动自行车负重越大、最大行驶里程越小；电动自行车负重越大，摩擦力越大；
（3）通电线圈在磁场里受力转动的原理；
（4）D；
（5）路面的粗糙程度．