Question

17．某品牌太阳能汽车如图所示，通过电池板收集太阳能，玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活．
（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是碳纤维．

材料	锰钢	铝合金	钛合金	碳纤维
性能（强度）	强	较弱	较强	强
密度（×103kg•m-3）	7.9	3.0	4.5	1.6

（2）车身全部采取（1）中材料制作时，该车车身质量为400kg，则其体积为多少m³？
（3）当其正常在图示路面匀速行驶时，不计空气阻力，所受路面阻力为车总重十分之一，已知该车其余部分质量共140kg，现载人质量共计160kg，则当其该路面匀速直线行驶时，动力是多少牛？

Answer 1

分析 （1）根据表格中材料的性能进行分析判断；
（2）知道车身的质量和材料的密度，根据V=$\frac{m}{ρ}$求出其体积；
（3）知道电动汽车的质量和人的质量，根据G=mg求出总重力，电动汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=$\frac{1}{10}$G求出其大小．

解答 解：（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，则根据表中信息可知，碳纤维性能最强，密度最小，因此最理想的材料是碳纤维；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，材料的体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{400kg}{1.6×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.25m³；
（3）电动汽车和人的总重力：
G=mg=（400kg+140kg+160kg）×10N/kg=7000N，
因电动汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力一对平衡力，
所以，动力：
F=f=$\frac{1}{10}$G=$\frac{1}{10}$×7000N=700N．
答：（1）碳纤维；
 （2）体积为0.25m³；
（3）动力是700N．

点评 本题考查了密度公式和重力公式以及二力平衡条件的应用，从表格中获取有用的信息是关键，要注意总重力的计算．