解题思路:(1)由铭牌得到额定电压和额定电流,根据P=UI求解输入功率,根据η=P出P入×100%求解效率;(2)人骑车速度达到最大时,牵引力与阻力平衡;根据平衡条件求解阻力;根据P=Fv求解最大速度;(3)根据牛顿第二定律求解匀加速的牵引力;然后根据P=Fv求解匀加速的最大速度;根据速度时间关系公式求解加速的时间.
(1)由表可知,电机的额定电压为U0=40V、额定电流为I0=3.0A;
所以电机正常工作时输入功率为:
P入=U0I0=40×3=120W
又因电机的输出功率为P出=100W,所以电机的效率为:
η=
P出
P入×100%=[100W/120W]×100%=83.3%
(2)行驶时所受阻力为:
f=k(M+m)g=0.02×(30+70)×10=20N
(式中m为车的质量)
当达到最大速度vm时,应有:
P出=fvm
所以最大速度:
vm=
P出
f=[100/20]=5m/s
(3)设此时车的加速度为a,根据牛顿第二定律,有:
F-f=(M+m)a
解得:
F=f+(M+m)a=100N
v=[P/F=
100
100]=1m/s
故加速时间:
t=
v
a=
1
0.8=1.25s
答:(1)此车永磁体电机在额定电压下正常工作的效率为83.3%.
(2)仅在永磁体电机以额定功率提供动力的情况下,人骑车行驶的最大速度为5m/s.
(3)人骑车做匀加速运动的时间为1.25s.
点评:
本题考点: 电功、电功率.
考点点评: 本题关键是明确电动机的输出功率P=Fv,总功率P=UI;然后结合牛顿第二定律、平衡条件进行分析;不难.