问题 问答题

一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数.

规 格后轮驱动直流永磁体电机
车型:20″折叠式电动自行车额定输出功率:120W
整车质量:30kg额定转速:240r/min
最大载重:120kg额定工作电压:40V
续行里程>40km额定工作电流:3.5A
××电动自行车厂 出厂日期:2010年10月
设骑车人的质量为70kg,阻力恒为车和人总重的0.02倍,g取10m/s2,当该车电动机在额定输出功率下工作时:

(1)仅在电动机提供动力的情况下,求该车的最大速度.

(2)当该车速度v=1m/s时,加速度多大?

答案

(1)电机的输出功率为P=120W;电车以最大速度匀速运动时,受力平衡,有

F=f=0.02(m+m)g=0.02×(70+30)×10=20N

由P=Fvm

解得:

vm=

P
f
=
120
20
=6m/s

即人骑车行驶的最大速度为6m/s;

(2)当车速为v1=1m/s时,设此时加速度为a.

根据P=F1v1得:F1=

P
v1
=
120
1
=120N

根据牛顿第二定律得:

a=

F1-0.02(m+m)g
m+m
=
120-0.02×(30+70)×10
30+70
m/s2=1m/s2

答:

(1)该车的最大速度为6m/s.

(2)当该车速度v=1m/s时,加速度为1m/s2

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