下表是某品牌单缸摩托车的一些主要技术参数.某质量为60kg的人骑该摩托车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶半小时.受到的阻力是人与车总重的0.02倍.．请回答:(1)若摩托车每只车轮与地面接触面积为50厘米2.则该摩托车正常行驶时对地面的压强大小是多少?(2)该摩托车行驶时.克服摩擦力做功多少?(3)该摩托车的汽油机做功冲程做功多少?整� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．下表是某品牌单缸摩托车的一些主要技术参数，某质量为60kg的人骑该摩托车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶半小时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，（取g=10N/kg）．请回答：
（1）若摩托车每只车轮与地面接触面积为50厘米²，则该摩托车正常行驶时对地面的压强大小是多少？
（2）该摩托车行驶时，克服摩擦力做功多少？
（3）该摩托车的汽油机做功冲程做功多少？

整车质量	50kg
飞轮转速	1200转/分
气缸长度	30厘米
冲程平均压强	5×10⁴帕
活塞面积	40厘米²

分析（1）知道整车质量和人的质量，根据G=mg求出总重力，水平面上物体的压力和自身的重力相等，受力面积为两只车轮与地面接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出该摩托车正常行驶时对地面的压强；
（2）根据f=0.02G求出受到的阻力，根据s=vt求出摩托车行驶的距离，根据W=fs求出克服摩擦力做的功；
（3）知道冲程的平均压强和活塞面积，根据W=Fs求出压力，又知道气缸长度，根据W=Fs求出一个做功冲程燃气对活塞做的功，四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，据此求出做功次数，然后求出汽油机做功冲程做的功．

解答解：（1）摩托车的总重力：
G=G_总=（m_人+m_车）g=（60kg+50kg）×10N/kg=1100N，
摩托车正常行驶时对地面的压力：
F=G=1100N，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1100N}{2×20×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.75×10⁵Pa；
（2）摩托车受到的阻力：
f=0.02G=0.02×1100N=22N，
由v=$\frac{s}{t}$可得，摩托车行驶的距离：
s=vt=6m/s×30×60s=10800m，
克服摩擦力做的功：
W=fs=10800m×22N=2.376×10⁵J；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可得，活塞受到的平均压力：
F′=p′S′=5×l0⁴Pa×40×10^-4m²=200N，
一个做功冲程燃气对活塞做的功：
W₁=F₁s₁=200N×0.3m=60J，
柴油机的飞轮转速为1200r/min，所以飞轮每秒转20r，
因四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次，
所以，每秒做功10次，
半小时做功次数n=10次/s×30×60s=18000次，
汽油机做功冲程做的功：
W_总=nW₁=18000×60J=1.08×10⁶J．
答：（1）该摩托车正常行驶时对地面的压强是2.75×10⁵Pa；
（2）该摩托车行驶时，克服摩擦力做功为2.376×10⁵J；
（3）该摩托车的汽油机做功冲程做功为1.08×10⁶J．

点评本题考查了压强公式、速度公式、做功公式的应用以及内燃机做功次数的计算，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等．

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