一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表

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  • 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=U0I0=40×3=120W

    又因电机的输出功率为P=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=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.