如图是常见的一种电动自行车,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.下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数.最高车速≤

发布时间:2020-08-12 22:45:55

如图是常见的一种电动自行车,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.下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数.
最高车速≤30km/h一次充电连续行驶里程50km蓄电池36V/10Ah
铅酸蓄电池充电时间8h一次充电耗电量0.6kW?h电动机效率80%整车质量40kg最大骑行噪声≤62dB请回答:
(1)技术参数表中“36V/10Ah”表示的物理意义是什么?
(2)若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg.求:行驶20min,电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流.
(3)若摩托车每行驶100km耗油2.5L,油价约5.1元/L,照明用电的电费约0.5元/kW?h,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济.
(4)请从环保角度,比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况.
(5)在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量.一个人骑电动自行车,消耗1MJ(106J)的能量可行驶30km,一辆载有4人的普通轿车,消耗320MJ的能量可行驶100km,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少?

网友回答

解:
(1)“36V/10Ah”中,说明蓄电池的供电电压为36V,蓄电池的容量为10Ah;
(2)∵电动自行车匀速行驶,
∴F=f=0.02G=0.02×(m1+m2)g=0.02×(70kg+40kg)×10N/kg=22N,
20min行走的路程:
s=vt=6m/s×20×60s=7200m;
电动机对自行车做的功:
W有=Fs=22N×7200m=1.584×105J,
电流做的总功:
W总===1.98×105J,
通过线圈的电流:
I==≈4.58A;
(3)电动车每行驶100km耗电的费用为2×0.6kW?h×0.5元/kW?h=0.6元,
摩托车每行驶100km耗油的费用为2.5L×5.1元/L=12.75元,
由此可知,每行驶100km的路程,电动自行车比摩托车的费用低很多,所以使用电动车更经济;
(4)摩托车工作时,要排放废气并产生噪声,对环境污染大;电动自行车工作时不排放尾气、噪声小,但目前市场上使用的大多数是铅酸蓄电池,使用一年就需更换,这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大;
(5)客运效率η=,
电动自行车的客运效率:
η1=,
轿车的客运效率:
η2=,
η1:η2=:=24:1.
答:(1)蓄电池的供电电压为36V,蓄电池的容量为10Ah;
(2)行驶20min,电动机对自行车做的功为1.584×105J,通过电动机线圈的电流为4.58A;
(3)使用电动自行车更经济;
(4)摩托车工作时,要排放废气并产生噪声,对环境污染大;电动自行车工作时不排放尾气、噪声小,但目前市场上使用的大多数是铅酸蓄电池,使用一年就需更换,这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大;
(5)电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是24:1.
解析分析:(1)“36V/10Ah”中,指出了蓄电池的供电电压和容量;
(2)由电动自行车匀速行驶,可知电动自行车的牵引力等于阻力,而阻力为自行车总重的0.02倍,据此求牵引力大小;
知道速度和行驶时间,利用速度公式求20min行走的路程;
知道牵引力大小和行驶的路程,利用功的公式求电动机对自行车做的功:
知道电动机的效率,利用效率公式求电流做的总功,再利用W=UIt求通过线圈的电流;
(3)计算出电动车每行驶100km耗电的费用和摩托车每行驶100km耗油的费用,进行比较得出谁更经济;
(4)摩托车的动力来源于汽油机(热机),工作时要排放废气并产生噪声,对环境污染大;电动自行车的功力来源于电动机,使用的大多数是铅酸蓄电池,使用一年就需更换,这种电池腐蚀后溢出的铅、酸性物质对土壤和人体健康危害很大;
(5)知道客运效率η=,求出电动自行车的客运效率和轿车的客运效率,再求出电动自行车与这辆轿车的客运效率之比.

点评:本题为力学、热学、电学的综合题,解决的是有关电动自行车和摩托车的相关问题,有意义,能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键.
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