呼和浩特市共享單車的投放，為呼和浩特市市民的出行提供了極大的便利。小董同學通過手機掃碼，解鎖了一輛電動自行單車...
問題詳情：
呼和浩特市共享單車的投放，為呼和浩特市市民的出行提供了極大的便利。小董同學通過手機掃碼，解鎖了一輛電動自行單車，如果她騎行電動自行單車在平直的鄉間小路上做直線運動，且以恆定的功率行駛。通過收集數據，得到如圖所示的v-t圖像。在第16s時速度達到10m/s，然後以10m/s做勻速直線運動。已知小董質量為50kg，電動自行單車質量為10kg，騎行時所受阻力恆為人和車總重的1/15。求
（1）在0~16s時間內，單車通過的路程___________80m（選填“大於”或“等於”或“小於”），這段時內，電動機對單車產生的牽引力__________單車所受的阻力（選填“大於”或“等於”或“小於”）。
（2）電動自行單車做勻速直線運動時，加在電動機上的電壓為50V，通過的電流10A。電動機提供的電功率多大_____？該電動機的效率為多少____？（不計機械摩擦損失）電動機線圈電阻是多少____？
（3）在0~16s時間內，單車通過的路程______。（提示:能量守恆。動能計算公式為0.5mv2，m表示質量，v表示速度）
【回答】
大於 大於 500W 80% 1Ω 85m
【解析】
（1）在v-t圖像上，圖線與時間軸所圍圖形的面積表示通物體過的路程，
由圖像知，圖線與時間軸所圍圖形（圖中紅線部分）的面積大於
；這段時間內，電動自行車做加速運動，處於非平衡狀態，電動機對單車產生的牽引力大於單車所受的阻力；
（2）電動機提供的電功率：
；由題知，騎行時單車所受阻力：
，因為電動車做勻速直線運動，所以牽引力
，電動機的機械功率：
，電動機的效率：
；電動機線圈的發熱功率：P熱=P電-P機械=500W-400W=100W，根據
得，線圈的電阻：
；
（3）由於騎行過程中要克服地面的阻力做功，所以，電動機輸出的機械能一部分會轉化為單車的動能，另一部分會轉化為內能，根據能量守恆可知，
，即：
，解得s=85m。
知識點：功率
題型：綜合題
