Question

【题目】电动车是生活中应用非常广泛的一种代步工具。请回答以下问题：

(1)电动车部分材料的技术指标如下表所示，假如让你设计制造电动车车架，你会选择表中的哪种材料_____？请说明理由____。

材料种类	密度/kgm﹣3	强度
碳纤维	1.6×103	强
铝合金	3.0×103	较弱
铁合金	4.5×103	较强
锰钢	7.9×103	强

(2)电动车的刹车车把是一个由刹车线、刹车闸和支点构成的杠杆。刹车时，若在刹车闸A处施加一个如图所示的力F，此时构成一个_____（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。

(3)若电动车和小明的总质量为120kg，轮胎与地面的总接触面积约是120cm2，则小明骑车时，车对地面的压强为多少？________（g取10N/kg）

(4)电动车在水平路面上以10m/s的速度做匀速直线运动，若电动车的输出功率恒为500W，此时电动车受到的阻力为多大？________

Answer 1

【答案】碳纤维 碳纤维材料的密度小且强度高 省力 1.0×105Pa 50N

【解析】

(1)由表可知，碳纤维的密度最小，强度大，选用碳纤维材料轻便坚固；

(2)根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型；

(3)电动自行车和小明的总质量为120kg，根据公式，求出电动自行车和中学生的总重力，即对地面的压力；根据公式，求出对地面的压强；

(4)根据公式，求出电动自行车受到的动力；根据电动自行车匀速运动时，受平衡力的作用，阻力等于动力，求出阻力。

(1)[1][2]表中数据知，碳纤维的密度最小，根据可知，相同体积的电动车质量最小；由可知，电动车重力越小，对地面压力越小，行驶时受到地面的摩擦力越小，越节能，且碳纤维强度高，故选用碳纤维材料制作电动车车架；

(2)[3]由杠杆的示意图可知，动力的力臂OB大于阻力的力臂C，此时构成一个省力杠杆；

(3)[4]电动车和小明的总质量为120kg，总重为：

；

车对地面的压力：

，

轮胎与地面的总接触面积约是120cm2，即受力面积，车对地面的压强：

；

(4)[5]由可得，电动车的牵引力：

，

电动车在水平路面上做匀速直线运动，则电动车受到的受到的牵引力与阻力为平衡力，大小相等，则电动车受到的阻力为

。