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电动自行车已经成为人们出行的主要代步工具之一.使用前,先对车上的蓄电池充电.电动自行车行驶时,蓄电池给车上的电动机供电,电动机为车提供动力.现有一辆电动自行车,沿着-物理

[db:作者]  2020-05-27 00:00:00  互联网

题文

电动自行车已经成为人们出行的主要代步工具之一.使用前,先对车上的蓄电池充电.电动自行车行驶时,蓄电池给车上的电动机供电,电动机为车提供动力.现有一辆电动自行车,沿着平直的道路匀速行驶,在0.5h内,电动车行驶了9km,此过程中电动机的工作电压为36V,工作电流为5A.车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为80cm2
(1)行驶过程中车对地面的压强为多少?
(2)若车和人在行驶过程中受到的阻力为总重的0.018倍,电动机对车做了多少功?
(3)此过程中,车消耗了多少电能?电能转化为机械能的效率为多少?
题型:问答题  难度:中档

答案

(1)行驶过程中车对地面的压力:
F=G=1000N,
受力面积:
S=80cm2=8×10-3m2
对地面的压强:
p=
F
S
=
1000N
8×10-3m2
=1.25×105Pa;
(2)车和人在行驶过程中受到的阻力:
f=0.018G=0.018×1000N=18N,
∴电动车匀速行驶时,受到的阻力和电动车的牵引力是一对平衡力,
∴电动车受到的牵引力:
F=f=18N,
电动机对车做的功:
W=Fs=18N×9×103m=1.62×105J;
(3)车消耗的电能:
W=UIt=36V×5A×0.5×3600s=3.24×105J,
电能转化为机械能的效率:
η=
W
W电
×100%=
1.62×105J
3.24×105J
×100%=50%.
答:(1)行驶过程中车对地面的压强为1.25×105Pa;
(2)电动机对车做的功为1.62×105J;
(3)此过程中,车消耗的电能为3.24×105J,电能转化为机械能的效率为50%.

据专家权威分析,试题“电动自行车已经成为人们出行的主要代步工具之一.使用前,先对车上..”主要考查你对  压强的大小及其计算,功的计算,能量转化效率,电功或电能的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

压强的大小及其计算功的计算能量转化效率电功或电能的计算

考点名称:压强的大小及其计算

  • 计算公式:
    P=F/S,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米2

  • 对压强公式的理解:
    1.此公式适用于任何情况,即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。

    2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时,只有当F的单位为N,S 的单位为m2时,压强的单位才能是Pa,因此在计算中必须统一单位。

    3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa,它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为1.5× 104N。

    4.公式中的,是压力而不是重力。即使在某些情况下,压力在数值上等于物体所受的重力,也不应把公式直接写成,而应先注明F=G得:

    5.公式中的受力面积S,是指受力物体发生形变的那部分面积,也就是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。如图所示,一个圆台形物体置于水平地面上,分别采用A、B两种方式放置,对地面的压力不变,但图A中受力面积是S2,图B中受力面积为S1,而它们都与水平地面的面积大小无关。

    6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。

    巧用求柱体压强:
      将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强,所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强,只与固体的密度和高度有关,而与固体的重力、体积和底面积因素无关,应用公式就给解这类题带来很大方便。
    例1如图所示,两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3:1,高度相同,则它们对水平地面的压强之比为(   )

    A.3:1B.1:3C.1:1D.9:l
    解析:本题是分析圆柱体的压强,可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同,所以压强相同,选项C正确。
    答案:C

考点名称:功的计算

  • 功的计算公式:
    功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。

    单位:
    国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点:
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称:能量转化效率

  • 能量转换效率:
    是指一个能量转换设备所输出可利用的能量,相对其输入能量的比值。输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。主要和输出能量可利用的程度有关。

    公式:
    效率=

考点名称:电功或电能的计算

  • 电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。

  • 电功计算:
    1. W=UQ
    电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能

    2. W=UIt
    我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

    3. W=Pt
    W电功、P电功率、t时间
    像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间

    W=I2Rt (纯电阻电路)



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