Question

電動(dòng)自行車(chē)實(shí)用、環(huán)保、污染少，很受人們的喜愛(ài)．現(xiàn)有一輛電動(dòng)自行車(chē)，沿著水平筆直的道路勻速行駛，在0.5h內(nèi)，電動(dòng)車(chē)行駛了9km．此時(shí)車(chē)上電動(dòng)機(jī)的工作電壓為32V，工作電流為4A．
（1）若車(chē)和人在行駛過(guò)程中所受阻力為20N，則這段路程內(nèi)該車(chē)克服阻力所做的功為多少？
（2）該車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？

Answer 1

解：（1）該車(chē)克服阻力所做的功W=FS=fS=20N×9000m=1.8×10⁵J．
答：該車(chē)克服阻力所做的功為1.8×10⁵J．
（2）電動(dòng)車(chē)消耗的電能為W₁=UIt=32V×4A×0.5h×3600s=230400J；
該車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是η==≈78%．
答：該車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是78%．
分析：（1）已知電動(dòng)車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡的條件可知，牽引力等于阻力；根據(jù)公式W=FS可求該車(chē)克服阻力所做的功．
（2）已知工作電壓和工作電流，根據(jù)公式W=UIt可求消耗的電能；做的功與消耗電能的比值就是該車(chē)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查做功、消耗電能與轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用；要知道物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力等于阻力，解題過(guò)程中要注意單位的換算．