Question

（2005?濟南二模）某電動自行車的銘牌上的技術(shù)參數(shù)如下表所示．

規(guī)格			后輪驅(qū)動直流永磁轂電機
車型	26”電動自行車	額定輸出功率	120W
整車質(zhì)量	30kg	額定電壓	40V
最大載重	120kg	額定電流	3.5A

質(zhì)量為M=70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力f恒為車和人總重的k=0.02倍．取g=10m/s²，求：
（1）此車的永磁轂電機在額定電壓下正常工作時的效率η．
（2）僅在電機以額定功率提供動力的情況下，人騎車行駛的最大速度v_m．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電動機的輸入功率和輸出功率求出電動機正常工作時的效率．
（2）當牽引力等于阻力時，人騎車的速度最大，根據(jù)輸出功率和阻力的大小求出最大速率．

解答：解：（1）由表可知，電機的額定電壓U₀=40V，額定電流I₀=5V，
所以電機正常工作時的輸入功率為　　P_入=U₀I₀
代入數(shù)據(jù)，得　　P_入=140W　　　　　　　　　
所以，電機的效率為：η=

P出

P入

×100%　　　　　
代入數(shù)據(jù)，得：η=85.7%　　　　　　　　　
（2）行駛時所受阻力　　f=k（M+m）g
當達到最大速度v_m時，有　P_出=fv_m
代入數(shù)據(jù)，得　　v_m=6.0m/s　　　　　　　　　
答：（1）此車的永磁轂電機在額定電壓下正常工作時的效率為85.7%．
（2）僅在電機以額定功率提供動力的情況下，人騎車行駛的最大速度為6.0m/s．

點評：本題關(guān)鍵對車受力分析后，運用平衡條件或牛頓第二定律列式求解，同時要用到牽引力與功率和速度的關(guān)系公式．