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科普阅读题 较难0.4 引用1 组卷81
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电动平衡车


电动平衡车,又称体感车(如图甲),是一种时尚代步工具,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整,以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。

(1)已知平衡车自重12kg,最大载重90kg。质量48kg的小明驾驶电动平衡车时,若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是___________Pa;(g取10N/kg)
(2)如图乙所示是科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在上述过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示;
①当单刀双掷开关S与“2”接通时,电磁铁中有电流通过,右转指示灯L2发光___________(填“较亮”或“较暗”);接着,衔铁被吸下,触点AB接通,电磁铁和电阻R0被短路,右转指示灯L2发光___________(填“较亮”或“较暗”)。此时,由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点AB分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,右转指示灯L2会亮暗交替闪烁;
②单刀双掷开关S与“1”接通,触点AB分离时,电磁铁上端是___________极,定值电阻R0的阻值为___________Ω;
③在单刀双掷开关S与“1”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min,则整个电路消耗的电能为___________J。
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电动平衡车
电动平衡车又称体感车,是一种时尚代步工具,以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态,检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整,以保持系统的平衡,电动平衡车采用站立式驾驶方式,如图1所示,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。
下表为某品牌电动平衡车部分技术参数。平衡车的转向指示灯电路如图乙所示,电路中电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在此过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间,变化规律如图丙所示。
电池可光锂电池车身自重20kg
电池最大储能0.5kWh最大载重90kg
每个电动机最大输出功率350W最高速度18km/h
每个电动机的能量转化效率80%最大陡坡30°
(1)当人驾驶平衡车在水平路面上匀速直线运动时,下列说法正确的是 _____
A.平衡车轮胎上的花纹只是为了美观
B.平衡车做匀速直线运动是因为不受摩擦力
C.平衡车的重力与地面对平衡车的支持力是一对平衡力
D.人对平衡车的压力与平衡车对人的支持力是一对相互作用力
(2)如图所示,与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是 _____

(3)图乙电路中定值电阻R0的阻值为 _____ Ω,在单刀双掷开关S与“1”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min,则整个电路消耗的电能为 _____ J。
(4)体重为60kg的小明站在该双轮电动平衡车上时,若每个车轮与地面接触面积为20cm2,则地面受到的压强是 _____ Pa;他驾驶该电动平衡车在水平路面上以最大速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.1倍,则阻力为 _____ N。(g=10N/kg)
(5)体重为60kg的小明驾驶该电动平衡车在水平路面上以最大速度匀速行驶时,则每个电动机的平均输出功率为 _____ W,平衡车最大行驶的路程是 _____ km。
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江海晚报报道:2013年3月9日,陆地方舟新车见面会在江苏如皋产业基地隆重举行,全国第一款面向大众市场销售的纯电动SUV汽车“陆地方舟V5”面世,该车应用“高频变频电驱动技术”,百公里耗电量仅9度,让您轻松赏阅一路风景。已知该车部分性能参数如下表:
品牌陆地方舟V5
车身重量kg1380
引擎类型电动机
电机额定功率kW7.5
动力蓄电池铅酸电池72V 200Ah
续驶里程km160
最高速度km/h70

(1)电动机工作时,其工作原理是_____
A.磁场对电流的作用   B.电流的磁效应     C.电磁感应        D.电磁铁原理
(2)该车三相交流变频电机采用交流调速方式,在效率一定时,其耗电功率与转速的立方成正比,而行驶速度与电机转速成正比,下列关于汽车匀速直线行驶时,所受阻力F与车速v的关系图线,正确的是_____

(3)汽车驾驶室座位上的安全带,做得比较宽,当发生紧急情况需要刹车时,由于受力面积较大,从而使人受到的_____较小,减轻对司机的伤害程度;
(4)下表是陆地方舟V5《驾驶守则》中的部分安全距离表格;
刹车前的车速v(km/h)反应距离L(m)刹车距离s(m)停车距离x(m)
40101020
5012.51527.5
601522.537.5
其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离,刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离.停车距离x为反应距离与刹车距离之和,刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一;
①当汽车以最高时速70km/h匀速行驶时,其反应距离为______ m;
②汽车保持恒定功率5.0kW在平直路面上行驶时,其所受阻力大小为360N,则汽车匀速行驶的速度v=______ km/h,这一速度所对应的停车距离为______ m;
(5)对“V5百公里(100km)耗电量仅9度”的报道,请你根据该车的性能参数,通过必要的推理演算,论证其是否真实。______

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