Question

【题目】如图所示为新型全封闭三轮电动摩托车的铭牌，在水平路面上以6m/s的速度匀速直线前进时，匀速行驶过程中的阻力为总重的0.06倍．（忽略空气的阻力，g取10N/㎏）

空车质量/kg	175
车上乘车人员/人	3
单个轮胎与地接触面积/cm2	110
轮胎承受最大压强/Pa	1.2×105

（1）该全封闭电动摩托车的重力是多少？
（2）从轮胎安全的角度考虑，该车乘员最大质量是多大？在水平路面匀速行驶时电动摩托车受到的牵引力最大是多大？
（3）该电动摩托车快速行驶时对路面的压强与静止时相比，会有怎样的变化？并说明理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：该全封闭电动摩托车的重力：

G车=m车g=175kg×10N/kg=1750N

（2）解：轮胎与地接触总面积：

S=110cm2×3=330cm2=3.3×10﹣2m2，

由p= 可得，从轮胎安全的角度考虑，车对地面最大压力：

F=pS=1.2×105Pa×3.3×10﹣2m2=3960N，

因水平面上物体的压力和自身的重力相等，

所以，由G=mg可得，最大总质量：

m总= = = =396kg，

该车乘员最大质量：

m人=m总﹣m车=396kg﹣175kg=221kg，

因在水平路面匀速行驶时电动摩托车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，

所以，电动摩托车受到的最大牵引力：

F′=f=0.06G总=0.06F=0.06×3960N=237.6N

（3）解：对路面的压强变小；因为电动摩托车快速行驶时，上表面空气流速大压强小，下表面空气流速小压强大，从而对车产生向上的压力差
【解析】（1）由表格数据可知空车的质量，根据G=mg求出该全封闭电动摩托车的重力；（2）知道单个轮胎与地接触面积可求总的接触面积，又知道轮胎承受最大压强，根据F=pS求出对地面的最大压力，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等以及G=mg可求最大总质量，然后减去空车的质量即为该车乘员最大质量；在水平路面匀速行驶时电动摩托车处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=0.06G求出其大小；（3）流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强大．
【考点精析】掌握重力的计算和压强的大小及其计算是解答本题的根本，需要知道重力的计算公式：G=mg；压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）．