Question

7．電動(dòng)車是環(huán)保的交通工具，行駛時(shí)蓄電池給電動(dòng)機(jī)供電，表1是某廠家生產(chǎn)的電動(dòng)車的主要參數(shù)，測(cè)試員還做了其他參數(shù)的測(cè)試．
測(cè)試一：一次性充滿電后，在相同的路面、不同負(fù)重情況下連續(xù)行駛的最大里程數(shù)s_m，結(jié)果如表2．
表1：

整車	整車質(zhì)量	40kg
	最高車速	30km/h
蓄電池	蓄電容量	0.55kW•h
電動(dòng)機(jī)	額定電壓	48V
	額定功率	240W

表2：

負(fù)重（kg）	60	80	100	120
sm（km）	28	25.8	23.3	20.5

測(cè)試二：電動(dòng)車一次性充滿電后連續(xù)行駛直至儲(chǔ)存電能將耗盡的過(guò)程中，在同樣的路面，行駛里程s對(duì)電動(dòng)機(jī)牽引力F的影響，得到的圖象如圖所示．
根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：
（1）電動(dòng)車以6m/s速度勻速行駛100s的路程．
（2）由表2數(shù)據(jù)反映的現(xiàn)象，其原因是負(fù)重越重，克服摩擦力做功越多（摩擦力增大）．
（3）在測(cè)試二中電動(dòng)車的蓄電池所儲(chǔ)存的能量剩余量低于10%后電動(dòng)車已無(wú)法連續(xù)行駛，此時(shí)行駛里程為30km，求這次測(cè)試中該電動(dòng)車的效率．

Answer 1

分析 （1）已知速度和時(shí)間，利用速度公式求得路程；
（2）由表中數(shù)據(jù)得出最大行駛里程與負(fù)重大小的關(guān)系；摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力越大、接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（3）根據(jù)圖象可知，行駛里程為30km時(shí)，F(xiàn)為30N，根據(jù)W=Fs求得W_有，W_總=蓄電容量×（1-×10%），然后根據(jù)機(jī)械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$，可直接得出答案．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，電動(dòng)車以6m/s速度勻速行駛100s的路程：
s=vt=6m/s×100s=600m；
（2）由表中數(shù)據(jù)得出電動(dòng)自行車負(fù)重越重，一次充滿電行駛的最大里程越短；因?yàn)殡妱?dòng)自行車負(fù)重越重，克服摩擦力做功越多（摩擦力增大）．
（3）圖象可知，行駛里程為20km時(shí)，F(xiàn)₁=40N，
行駛里程為20km～28km時(shí)，F(xiàn)₂=35N，
行駛里程為28km～30km時(shí)，F(xiàn)₃=30N，
W_有1=F₁s₁=40N×20000m=8×10⁵J；
W_有2=F₂s₂=35N×8000m=2.8×10⁵J；
W_有3=F₃s₃=30N×2000m=6×10⁴J；
W_有=W_有1+W_有1+W_有3=8×10⁵J+2.8×10⁵J+6×10⁴J=1.14×10⁶J；
消耗總能量：
W_總=0.55kW•h×（1-10%）=0.55×3.6×10⁶J×（1-10%）=1.782×10⁶J，
該電動(dòng)車的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1.14{×10}^{6}J}{1.782×1{0}^{6}J}$≈64%．
答：（1）電動(dòng)車以6m/s速度勻速行駛100s的路程為600m．
（2）負(fù)重越重，克服摩擦力做功越多（摩擦力增大）．
（3）該電動(dòng)車的效率為64%．

點(diǎn)評(píng) 本題以電動(dòng)車為載體，考查了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義．