Question

20．雪地摩托车是一款冬季越野装备，配有履带和滑雪板，下表是某款雪地摩托车的主要参数．（g取10牛/千克）

净重	180千克
额定输出功率	15千瓦
最高车速	54千米/小时
滑雪板与地面总接触面积	0.3平方米
履带与地面总接触面积	0.6平方米

（1）滑雪板下表面光滑可以减小与雪地间的摩擦．
（2）雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压强为多少？
（3）当雪地摩托车在额定输出功率下以最高时速匀速行驶时，受到的阻力为多少？

Answer 1

分析 （1）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力；在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦．
（2）摩托车对水平地面的压力等于其重力，应用压强公式可以求出摩托车对雪地的压强．
（3）由功率公式求出摩托车的牵引力，然后由平衡条件求出阻力．

解答 解：
（1）滑雪板下表面光滑，是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小与雪地间的摩擦．
（2）总受力面积：S=0.3m²+0.6m²=0.9 m²
雪地摩托车停放在水平雪地上，摩托车对雪地的压力：F=G=mg=180kg×10N/kg=1800N，
摩托车对雪地的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1800N}{0.9{m}^{2}}$=2000Pa；
（3）P=15kW=1.5×10⁴W，v=54km/h=15m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，牵引力：F_牵=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.5×1{0}^{4}W}{15m/s}$=1000N，
摩托车匀速行驶，受到路面的阻力：f=F_牵=1000N．
答：（1）减小；
（2）雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压强为2000Pa；
（3）当雪地摩托车在额定输出功率下以最高时速匀速行驶时，受到路面的阻力为1000N．

点评 本题考查了减小摩擦的措施、求压强与阻力问题，知道影响压强大小的因素、应用压强公式、功率公式与平衡条件即可正确解题．