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电=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。