Question

【題目】電動(dòng)自行車(chē)已成為大眾化的一種交通工具。小明測(cè)得家里的電動(dòng)自行車(chē)每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為50cm2，說(shuō)明書(shū)上相關(guān)參數(shù)如下。該車(chē)達(dá)到最大載重時(shí)在平直的路面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)試獲得如圖甲、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）該車(chē)達(dá)到最大載重時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)為多少？

（2）該測(cè)試過(guò)程中2~7s內(nèi)電動(dòng)自行車(chē)受到的摩擦力為多少？

（3）測(cè)試過(guò)程中電動(dòng)自行車(chē)勻速直行時(shí)，克服阻力做功功率為多大？

Answer 1

【答案】（1）略 (2) 35N； (3)210W。

【解析】（1）該車(chē)達(dá)到最大載重時(shí)對(duì)地面的壓力為：

F=G=（m車(chē) +m人）g=（30kg+120kg）×10N/kg=1500N；

車(chē)與地面的接觸面積：S=2×50×10-4m2=0.01m2，

車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)：p=F/S=1500N/0.01m2=1.5×105Pa；

（2）由F-t圖象可知，在712s電動(dòng)車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力f=F=35N，2～7s內(nèi)滑動(dòng)摩擦力大小不變，故f=35N；

（3）由圖象可知，電動(dòng)車(chē)勻速直行時(shí)，牽引力為F=35N，行駛速度v=6m/s，牽引力的功率：P=W/t=Fs/t=Fv=35N×6m/s=210W，

因?yàn)殡妱?dòng)車(chē)勻速行駛，所以克服阻力做功功率等于牽引力的功率，故克服阻力做功功率：P=210W