解题思路:(1)根据图2得出电动自行车的行驶速度;
(2)已知车轮与地面接触的总面积为触面积,人和自行车的质量根据公式G=mg求出电动自行车对地面的压力,再根据公式p=[F/S]求出电动自行车对地面的压强;
(3)根据图3得出电动自行车行驶时的阻力,因为匀速行驶,牵引力和阻力是一对平衡力,根据公式W=Fs求出电动自行车前进90m牵引力所做的功;
(4)已知电动自行车行驶时电动机平均功率,根据公式W=Pt求出电动自行车做的总功,再根据η=
W
有用
W
总
×100%求出电能转化为机械能的效率.
(1)由图可知电动自行车行驶90m,用时15s,所以电动自行车的行驶速度v=[s/t]=[90m/15s]=6m/s;
(2)已知人的质量是50kg,自行车的质量是20kg,
电动自行车对地面的压力F=G=(50kg+20kg)×10N/kg=700N,
受力面积S=4×10-3m2,
自行车对地面的压强p=[F/S]=[700N
4×10−3m2=1.75×105Pa;
(3)根据图3,因为电动自行车是匀速直线运动,所以F=f=20N,
前进90m牵引力做功W=Fs=20N×90m=1800J;
(4)已知P=180W,电动自行车15s做功:
W电=Pt=180W×15s=2700J,
η=
W
W电=
1800J/2700J]=66.7%.
答:(1)电动自行车行驶速度为6m/s;
(2)电动自行车对地面的压强为1.75×105Pa;
(3)则使电动自行车前进时的牵引力应是20N,依据是二力平衡条件,前进90m牵引力做功为1800J;
(4)电能转化为机械能的效率是66.7%.
点评:
本题考点: 速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算;机械效率.
考点点评: 本题的关键是能够从表中和图象中找出对解题有用的东西,然后再由速度公式、压强公式,功的公式和效率公式分别算出.