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电动平衡车,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,并利用控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,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,如表为某品牌电动平衡车部分技术参数,能量密度是指电池单位质量所输出的电能。

锂电池能量密度

0.25kW•h/kg

自重

12kg

锂电池的总质量

2kg

最大载重

90kg

每个电动机的最大输出功率

350W

舒适速度

可达18km/h

电动机的能量转化效率

70%

陡坡

15°

(1)质量58kg的小明驾驶如图甲所示的电动平衡车时,每只轮胎着地面积约25cm2 , 此时对水平地面压强是 Pa(取g=10N/kg)

(2)小明驾驶电动平衡车在水平路面上以18km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.1倍,当耗能为锂电池总储存能量的50%时,平衡车行驶的路程是km;

(3)如图乙所示,科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路,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,电磁铁线圈及衔接的阻值忽略不计,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“1”接通后,从电磁学角度说明左转指示灯,L1会亮暗交替闪烁的原理

②触点A与B分离时,电磁铁上端是 极;

③R0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1min,则整个电路消耗的电能 J。

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