Question

11．電動(dòng)自行車以其快捷、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，備受消費(fèi)者歡迎．某型號(hào)電動(dòng)自行車的主要技術(shù)參數(shù)如表所示．若質(zhì)量為45kg的大夢(mèng)騎著該車在水平路面上勻速行駛了3km用了10min（g取10N/kg）．

整車質(zhì)量	75kg
最大載重	100kg
最高車速	≤30km/h
電動(dòng)機(jī)	額定電壓48v
電動(dòng)機(jī)	額定功率400w

（1）電動(dòng)自行車在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的平均阻力是100N，牽引力的功率是多少？
（2）若大夢(mèng)騎著電動(dòng)自行車在水平路面上勻速行駛時(shí)每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.005m²，那么車對(duì)地面的壓強(qiáng)有多大？

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)自行車在水平路面上勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，知道電動(dòng)車勻速行駛的時(shí)間和路程，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出行駛的速度，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牽引力的功率；
（2）大夢(mèng)騎著電動(dòng)自行車在水平路面上勻速行駛時(shí)，對(duì)面的壓力等于電動(dòng)自行車和自身的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為兩個(gè)輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）因電動(dòng)自行車在水平路面上勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
所以，電動(dòng)車受到的牽引力：
F=f=100N，
電動(dòng)車行駛的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3×1{0}^{3}m}{10×60s}$=5m/s，
牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=100N×5m/s=500W；
（2）大夢(mèng)騎著電動(dòng)自行車在水平路面上勻速行駛時(shí)，
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，
所以，電動(dòng)自行車對(duì)地面的壓力：
F=G_總=m_總g=（m_車+m_人）g=（75kg+45kg）×10N/kg=1200N，
受力面積：
S=0.005m²×2=0.01m²，
車對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{1200N}{0.01{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa．
答：（1）牽引力的功率是500W；
（2）車對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.2×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度公式、功率公式、重力公式、壓強(qiáng)公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．