Question

11．电动自行车以其快捷、环保的优势，备受消费者欢迎．某型号电动自行车的主要技术参数如表所示．若质量为45kg的大梦骑着该车在水平路面上匀速行驶了3km用了10min（g取10N/kg）．

整车质量	75kg
最大载重	100kg
最高车速	≤30km/h
电动机	额定电压48v
电动机	额定功率400w

（1）电动自行车在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是100N，牵引力的功率是多少？
（2）若大梦骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时每个轮胎与地面的接触面积为0.005m²，那么车对地面的压强有多大？

Answer 1

分析 （1）电动自行车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，知道电动车匀速行驶的时间和路程，根据v=$\frac{s}{t}$求出行驶的速度，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出牵引力的功率；
（2）大梦骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时，对面的压力等于电动自行车和自身的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为两个轮胎与地面的接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出车对地面的压强．

解答 解：（1）因电动自行车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，电动车受到的牵引力：
F=f=100N，
电动车行驶的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3×1{0}^{3}m}{10×60s}$=5m/s，
牵引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=100N×5m/s=500W；
（2）大梦骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，电动自行车对地面的压力：
F=G_总=m_总g=（m_车+m_人）g=（75kg+45kg）×10N/kg=1200N，
受力面积：
S=0.005m²×2=0.01m²，
车对地面的压强：
p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{1200N}{0.01{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa．
答：（1）牵引力的功率是500W；
（2）车对地面的压强为1.2×10⁵Pa．

点评 本题考查了速度公式、功率公式、重力公式、压强公式以及二力平衡条件的应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等．