一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如下表.质量M=70kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力f恒为车和人总重

一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如下表.质量M=70kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力f恒为车和人总重的k倍,k=0.02.取g=l0m/s2
后轮驱动直流永磁铁电动机
车型 26”电动自行车 额定输出功率 120W
整车质量 30kg 额定电压 40V
最大载重 120kg 额定电流 3.5A
求:(1)此电动自行车的电动机在额定电压下正常工作时的效率;
(2)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速率;
(3)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下,当车速v=2.0m/s时,人骑车的加速度大小.
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muthu 春芽

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解题思路:(1)根据电动机的输入功率和输出功率求出电动机正常工作时的效率.
(2)当牵引力等于阻力时,人骑车的速度最大,根据输出功率和阻力的大小求出最大速率.
(3)求出车速为2m/s时的牵引力,根据牛顿第二定律求出加速度的大小.

(1)由表可知,电动机的额定电压为U0=40V、额定电流I0=3.5A,所以电动机正常工作时输入功率为P=U0I0=140W①
又因电动机的输出功率为P=120W,
所以电动机的效率为η=
P出
P入=85.7%②
(2)设车的质量为m,则车行驶时所受阻力为f=k(M+m)g ③
当达到最大速度vm时,应有P=fvm
所以最大速度vm=
P出
f=6.0m/s⑤
(3)当车速为v=2.0m/s时,牵引力F=
P出
v=60N⑥
设此时车的加速度大小为a,根据牛顿第二定律F-f=(M+m)a⑦
解得a=0.4m/s2
答:(1)电动自行车的电动机在额定电压下正常工作时的效率为85.7%.
(2)仅在电动机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速率为6.0m/s.
(3)当车速v=2.0m/s时,人骑车的加速度大小为a=0.4m/s2

点评:
本题考点: 电功、电功率;功率、平均功率和瞬时功率.

考点点评: 本题关键对车受力分析后,运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解,同时要用到牵引力与功率和速度的关系公式.

1年前

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