Question

10．電動(dòng)自行車(chē)已成為大眾化的一種交通工具．在使用時(shí)人們經(jīng)常遇到的問(wèn)題是：一次性充滿電后行駛不能達(dá)到說(shuō)明書(shū)上的里程數(shù)．為探明原因，小明用家里的電動(dòng)自行車(chē)進(jìn)行了測(cè)試．他騎車(chē)在平直的路面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，獲得如圖甲、乙所示的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象和牽引力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象．求：
（1）第2s時(shí)電動(dòng)自行車(chē)受到的摩擦力；
（2）電動(dòng)自行車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力的功率；
（3）小明又在不同負(fù)重情況下沿同一路面進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)：負(fù)重越重，一次充滿電行駛的最大里程越短．請(qǐng)你分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因．

Answer 1

分析 （1）觀察牽引力-時(shí)間圖象，在6s以后牽引力大小不變，由速度-時(shí)間圖象知此時(shí)電動(dòng)車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于摩擦力；
摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，由此求出2s時(shí)摩擦力的大��；
（2）由圖象讀出電動(dòng)車(chē)行駛的速度和牽引力，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牽引力的功率；
（3）摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力越大、接觸面越粗糙，摩擦力越大．

解答 解：
（1）由v-t的圖象知，從第6s開(kāi)始物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由F-t圖象可知，從第6s開(kāi)始牽引力大小F=40N，
電動(dòng)車(chē)受到的牽引力與摩擦力是一對(duì)平衡力，所以摩擦力f=F=40N，
壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以2s時(shí)的摩擦力與6s后摩擦力大小相等，等于40N；
（2）由圖象可知，勻速行駛時(shí)電動(dòng)車(chē)的牽引力為F=40N，行駛速度v=6m/s，
所以牽引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=40N×6m/s=240W；
（3）電動(dòng)自行車(chē)負(fù)重越重，一次充滿電行駛的最大里程越短．因?yàn)殡妱?dòng)自行車(chē)負(fù)重越重，克服摩擦力做功越多（摩擦力增大）．
答：（1）第2s時(shí)電動(dòng)自行車(chē)受到的摩擦力為40N；
（2）電動(dòng)自行車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力的功率為240W；
（3）負(fù)重越重，克服摩擦力做功越多（摩擦力增大）．

點(diǎn)評(píng) 本題以電動(dòng)車(chē)為載體，考查了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，體現(xiàn)了學(xué)以致用，有意義！