Question

【題目】電動輪椅為殘障人士出行提供了方便．某型號的電動輪椅質(zhì)量為20kg，輪子與地面的總接觸面積為20cm2 ． 其工作原理如圖所示，操縱桿可以同時控制S1和S2兩個開關(guān)．向前推操縱桿時輪椅前進且能調(diào)速，向后拉操縱桿時輪椅以恒定速度后退．已知蓄電池電壓為24V，定值電阻R2=20Ω，R1為滑動變阻器．
（1）分別將S1和S2同時接觸對應(yīng)點（選填“1”或“2”）時．輪椅前進；當(dāng)輪椅后退時，電流表示數(shù)（選填“大于”、“小于”或“等于”）1.2A．
（2）求輪椅靜止在水平地面上時對地面的壓強．
（3）體重600N的人坐在輪椅上向后拉操縱桿，勻速后退過程中輪椅受到的阻力是總重的0.01倍，求后退5m阻力做功的大�。�

Answer 1

【答案】
（1）1；小于
（2）解：輪椅的重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N，

水平地面受到的壓力：F=G=200N，

輪椅靜止在水平地面上時對地面的壓強：

p= = =1×105Pa

（3）解：阻力所做的功：W=fs=0.01G總×s=0.01×（200N+600N）×5m=40J
【解析】解：（1）因為輪椅向前運動時能調(diào)速，說明可以改變通過電動機的電流，所以電動機與滑動變阻器串聯(lián)，故前進時將S1和S2同時接觸對應(yīng)點1． 若只有R2工作時，電路中的電流：I= = =1.2A，
當(dāng)輪椅后退時，R2與電動機串聯(lián)，R2兩端的電壓變小，所以當(dāng)輪椅后退時，電路中的電流小于1.2A，即電流表示數(shù)小于1.2A．
答：（1）分別將S1和S2同時接觸對應(yīng)點1時，輪椅前進；當(dāng)輪椅后退時，電流表示數(shù)小于1.2A．（2）輪椅靜止在水平地面上時對地面的壓強是1×105Pa；（3）體重600N的人坐在輪椅上向后拉操縱桿，勻速后退過程中輪椅受到的阻力是總重的0.01倍，后退5m阻力做功的大小為40J．
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和功的計算的相關(guān)知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能正確解答此題．