某課外活動小組圍繞自行車問題進行了廣泛研究,其中的部分問題如下:
(1)如圖所示,自行車的腳踏和牙盤構成一個輪軸,而輪軸實質(zhì)上杠桿原理.經(jīng)測量,腳踏到軸心的距離R=25cm,帶動鏈條的牙盤半徑為r=15cm.若腳踩腳踏所用的力是F=15N,求鏈條所產(chǎn)生的拉力f.
(2)我國是自行車王國,有關專家建議大力發(fā)展電動自行車.某電動自行車蓄電池的供電電壓為24V.若該電動自行車包括載人共重1000N,勻速行駛時所受阻力為總重的0.03倍,而這時供電電流為10A,電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%.求:①蓄電池的輸出功率;②自行車前進的速度.
解:(1)由FR=fr,
解得:f==25N.
答:鏈條所產(chǎn)生的拉力f為25N.
(2)①蓄電池的輸出功率
P出=UI=24V×10A=240W.
②自行車勻速行駛,動力F=f=0.03G=0.03×1000N=30N;
由P出η=FV得,自行車前進的速度:
.
答:蓄電池的輸出功率為240W,自行車前進的速度為6m/s.
(1)由杠桿平衡條件,根據(jù)公式FR=fr可得鏈條所產(chǎn)生的拉力f.
(2)已知供電電壓和供電電流,根據(jù)公式P=UI可得蓄電池的輸出功率.根據(jù)車與人重和阻力的關系,求出阻力,勻速行駛,阻力等于動力,根據(jù)公式P=FV算出自行車前進速度.
點評:本題考查鏈條產(chǎn)生拉力的計算,蓄電池的輸出功率以及自行車的行駛速度的計算.