Question

【題目】現(xiàn)代城市人口密度越來(lái)越大，交通越來(lái)越擁堵。電動(dòng)平衡車(chē)是現(xiàn)代較輕便的代步工具，以其體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔和驅(qū)動(dòng)安全等優(yōu)點(diǎn)，成為短途出行的理想交通工具。某品牌平衡車(chē)的部分參數(shù)如表所示。質(zhì)量為50kg的小明從家騎行該品牌平衡車(chē)去體育廣場(chǎng)，以最大速度勻速行駛10min到達(dá)體育廣場(chǎng)。求：

產(chǎn)品	電動(dòng)平衡車(chē)
電機(jī)額定功率	500W
最大速度	18km/h
單輪胎觸底面積	20cm2
續(xù)航	20km
可爬坡角度	35°
輪胎個(gè)數(shù)	2
車(chē)身自重	10kg

(1)小明在水平路面上騎行時(shí)，平衡車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？

(2)小明去體育廣場(chǎng)過(guò)程中平衡車(chē)以額定功率工作，若不計(jì)能量損失，平衡車(chē)以最大速度勻速行駛時(shí)受到的阻力多大？

Answer 1

【答案】(1) 2×105Pa；(2) 100N

【解析】

(1)小明在水平路面上騎行時(shí)，平衡車(chē)對(duì)地面的壓力

F=G總=(m人+m車(chē)）g=(50kg+10kg）×10N/kg=600N

平衡車(chē)與地面的接觸面積

S=2×15cm2=30cm2=3×10-3m2

平衡車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)

p===2×105Pa

騎行時(shí)平衡車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是2×105Pa。

(2)平衡車(chē)的最大速度

v=18km/h=5m/s

小明去體育廣場(chǎng)過(guò)程中平衡車(chē)以額定功率工作，若不計(jì)能量損失，由P=Fv可得，平衡車(chē)的牽引力

F′====100N

因平衡車(chē)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，所以，平衡車(chē)以最大速度勻速行駛時(shí)受到的阻力

f=F′=100N

平衡車(chē)以最大速度勻速行駛時(shí)受到的阻力為100N。

答：(1)平衡車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是2×105Pa；

(2)平衡車(chē)以最大速度勻速行駛時(shí)受到的阻力為100N。