5. 阅读短文,回答问题:
无链条电动自行车,整体外形时尚,没有了链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同。无链条电动自行车又被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可通过车上的发电机转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时能减少对环境的污染。
如图所示,这款无链条电动自行车的锂电池容量为 10 Ah、电压为 36 V。

如图所示,这款无链条电动自行车的锂电池容量为 10 Ah、电压为 36 V。
与链条车相比,这种新型自行车具备许多优点。比如,省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便,骑行 12 000 km 也无须大修。因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过
(2)无链条电动自行车的车把龙头是
(3)如图所示,这款车的锂电池最多所储存的电能约为
(4)如图所示这款车,若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,这种“电力驱动”可使车连续行驶 2×10⁴ m;若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续行驶 3.5×10⁴ m。“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为
无链条电动自行车,整体外形时尚,没有了链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同。无链条电动自行车又被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量,也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可通过车上的发电机转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时能减少对环境的污染。
如图所示,这款无链条电动自行车的锂电池容量为 10 Ah、电压为 36 V。
如图所示,这款无链条电动自行车的锂电池容量为 10 Ah、电压为 36 V。
与链条车相比,这种新型自行车具备许多优点。比如,省力、耐用、安全、灵便、干净卫生、结构简单、修理方便,骑行 12 000 km 也无须大修。因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。
(1)无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过
发电机
转化为电能,然后电能又转化为化学
能存储在车子的锂电池中,再通过电动机
驱动后轮再次转化成动能,驱动车子前进。(2)无链条电动自行车的车把龙头是
省力
(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。(3)如图所示,这款车的锂电池最多所储存的电能约为
1.296×10⁶
J。(4)如图所示这款车,若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,这种“电力驱动”可使车连续行驶 2×10⁴ m;若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续行驶 3.5×10⁴ m。“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为
3:4
。答案
发电机
化学
电动
机
省
力
$1.296×10^{6}$
3:4
解析
【解析】
(1)根据短文描述,骑行者踩脚踏板的动能通过发电机转化为电能,电能转化为化学能存储在锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化为动能,故答案依次为发电机、化学、电动机。
(2)车把龙头的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
(3)锂电池储存的电能:
$ W = UIt = 36V×10A×3600s = 1.296×10^{6}J $
(4)设车行驶时受到的阻力为$ f $,电力驱动时锂电池提供的能量$ E_1 = fs_1 $,混合动力驱动时总能量$ E_{总}=fs_2 $,人提供的能量$ E_{人}=E_{总}-E_1=f(s_2-s_1) $,则人提供的能量与锂电池提供的能量之比:
$ \frac{E_{人}}{E_1}=\frac{f(s_2-s_1)}{fs_1}=\frac{3.5×10^4m - 2×10^4m}{2×10^4m}=\frac{3}{4} $
【答案】
(1)发电机;化学;电动机
(2)省力
(3)$ 1.296×10^{6} $
(4)3:4
【知识点】
能量转化;杠杆分类;电能计算
【点评】
本题结合无链条电动自行车,将物理知识与实际应用结合,考查了能量转化、杠杆判断、电能计算及能量比例问题,体现物理源于生活的理念,综合性较强但基础知识点突出。
【难度系数】
0.6
(1)根据短文描述,骑行者踩脚踏板的动能通过发电机转化为电能,电能转化为化学能存储在锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化为动能,故答案依次为发电机、化学、电动机。
(2)车把龙头的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
(3)锂电池储存的电能:
$ W = UIt = 36V×10A×3600s = 1.296×10^{6}J $
(4)设车行驶时受到的阻力为$ f $,电力驱动时锂电池提供的能量$ E_1 = fs_1 $,混合动力驱动时总能量$ E_{总}=fs_2 $,人提供的能量$ E_{人}=E_{总}-E_1=f(s_2-s_1) $,则人提供的能量与锂电池提供的能量之比:
$ \frac{E_{人}}{E_1}=\frac{f(s_2-s_1)}{fs_1}=\frac{3.5×10^4m - 2×10^4m}{2×10^4m}=\frac{3}{4} $
【答案】
(1)发电机;化学;电动机
(2)省力
(3)$ 1.296×10^{6} $
(4)3:4
【知识点】
能量转化;杠杆分类;电能计算
【点评】
本题结合无链条电动自行车,将物理知识与实际应用结合,考查了能量转化、杠杆判断、电能计算及能量比例问题,体现物理源于生活的理念,综合性较强但基础知识点突出。
【难度系数】
0.6
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