在一次研究性学习活动中，我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查．下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数：电动自行车摩托车最高车

Question

在一次研究性学习活动中，我校某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查．下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数：

电动自行车		摩托车
最高车速	≤20km/h	最高车速	≤90km/h
一次充电耗电量	0.6kW•h	一次加油量	10L
一次充电连续行驶里程	50km	一次加油连续行驶里程	400km
电动机效率	75%	发动机效率	30%
最大骑行噪声	≤62dB	行驶噪声	≥90dB

（1）与摩托车相比，电动自行车有哪些优势？（说出两个方面）
（2）假设给电动自行车的蓄电池充电时，消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能．那么，电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是多少？当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是多大？
（3）摩托车每行驶1km大约要消耗多少能量？（汽油的密度：0.71×10³kg/m³；汽油的热值：4.6×10⁷J/kg；g取10N/kg）

Answer 1

（1）由表格可知电动自行车噪声低；电动不会向空中排放废气，污染小．
（2）充电一次做的总功W_总=0.6kW•h=2.16×10⁶J，
η=(W有)/(W总)，电动自行车行驶50km做的有用功为W_有=ηW_总，
所以电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功W=(W有)/(50)=(ηW总)/(50)=(0.75×2.16×106J)/(50)=3.24×10⁴J；
自行车的最高时速是20km/h，那么跑完50km需要时间t=(s)/(v)=(50km)/(20km/h)=2.5h=9000s，
所以当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的输出功率：
P=(W)/(t)=(0.75×2.16×106J)/(9000s)=180W；
（3）由表格可知，摩托车每跑400km消耗汽油是10L，
10L汽油产生的热量Q=qm=qVρ=0.71×10³kg/m³×0.01m³×4.6×10⁷J/kg=3.266×10⁸J，
所以摩托车每行驶1km消耗的能量W=(3.266×108J)/(400)=8.165×10⁵J．
答：（1）与摩托车相比，电动自行车的优点有噪声低，污染小；
（2）电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是3.24×10⁴J，当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的有用功率大约是180W；
（3）摩托车每行驶1km大约要消耗8.165×10⁵J能量．