电动自行车给人们出行带来了很大的方便,同时具有对环境污染小,节约能源等优点,是人们短途出行较喜爱交通工具之一。右图是某品牌电动车,它最大运行速度可达24Km/h,额定电压 36V ,电动机额定功率200W, 最大输出电流10A,净重20Kg,最大载重量100Kg,电池容量“20Ah”。
(1)电动自行车行驶时电动机将电能转化为______能和少量的____能。
(2)若电动车正在水平公路上加速向右行驶,请在右图中画出此时后车轮受到地面的摩擦力及其力臂。
(3)若质量为40Kg的小明骑着电动车在水平
地面上行驶时,电机刚好以额定功率和最大车速行驶,摩擦阻力为总重的 | 1 | |
60 |
且电源电压恒定不变,则此电动车在这样路面上的能行驶的最大路程是多少?电动车的效率是多大?
解析:
(1)电能 内能
(2)后轮是动力轮,加速运动时,与地面接触处车轮有向后运动趋势,故地面对车轮加向前的作用力,即摩擦力。据此作图如下:
(3)其摩擦力的大小
f= | 1 | mg= | 1 | ×(40kg+20kg)×10N/kg= | 10N |
6 | 60 |
电源储存的电能为:
E=W=UIt=36V×20A×3600s=2.592×106J
因为W=Pt,所以可以行驶的最大时间为
t= | W | = | 2.592×106J | =1.296×104s=3.6h |
P | 200W |
行驶的最大的路程:
S=vt=24Km/h×3.6h=86.4km
所能做的机械功为:
W’=fS=10N×86.4×103m=8.64×105J
其效率为:
η= | W’ | = | 8.64×105J | =33.33% |
E | 2.592×106J |
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