题目内容
【题目】现代城市人口密度越来越大,交通越来越拥堵。电动平衡车是现代较轻便的代步工具,以其体积小巧,结构简洁和驱动安全等优点,成为短途出行的理想交通工具。某品牌平衡车的部分参数如表所示。质量为50kg的小明从家骑行该品牌平衡车去体育广场,最大速度匀速行驶10min到达体育广场,行驶中平衡车所受阻力为人和车总重的0.1倍。求:
产品 | 电动平衡车 |
电机额定功率 | 500W |
最大速度 | 18km/h |
单轮胎触底面积 | 20cm2 |
续航 | 20km |
可爬坡角度 | 35° |
轮胎个数 | 2 |
车身自重 | 10kg |
(1)小明家到体育广场的距离是多少?
(2)小明在水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)小明去体育广场过程中,平衡车的动力的功率是多少?
【答案】(1)3000m(2)1.5×105Pa(3)300W
【解析】
由表格数据可知平衡车的最大速度,又知道行驶的速度,根据s=vt求出小明的家到学校的距离;根据G=mg求出总重力,小明在水平路面上平衡车时,车对地面的压力等于车和小明的重力之和,受力面积为两轮胎触地面积之和,根据p=求出车对地面的压强;
(1)由表格数据可知,平衡车的最大速度:v=18km/h=5m/s,由v=可得,小明家到体育广场:s=vt=5m/s×10×60s=3000m;
(2)车和小明的总重力:G=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,小明在水平路面上骑平衡车时,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,车对地面的压强:P====1.5×105Pa;
(3)因为小明去体育广场过程中,平衡车做匀速直线运动,所以平衡车的动力等于阻力,
即有F动=F阻=0.1G总=0.1600N=60N,则平衡车做功的功率P===F动v=60N5m/s=300W.
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