Question

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

整車質量	75kg
最大載重	100kg
最高車速	≤30km/h
電動機	額定電壓48v
電動機	額定功率400w

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

Answer 1

分析 （1）電動自行車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，知道電動車勻速行駛的時間和路程，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）大夢騎著電動自行車在水平路面上勻速行駛時，對面的壓力等于電動自行車和自身的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為兩個輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出車對地面的壓強．

解答 解：（1）因電動自行車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
所以，電動車受到的牽引力：
F=f=100N，
電動車行駛的速度：
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）大夢騎著電動自行車在水平路面上勻速行駛時，
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，
所以，電動自行車對地面的壓力：
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，
車對地面的壓強：
p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{1200N}{0.01{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa．
答：（1）牽引力的功率是500W；
（2）車對地面的壓強為1.2×10⁵Pa．

點評 本題考查了速度公式、功率公式、重力公式、壓強公式以及二力平衡條件的應用，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．