Question

【題目】電動(dòng)自行車(chē)以其環(huán)保、快捷、輕便的優(yōu)勢(shì)，成為家庭常用的交通工具．如圖所示的這輛電動(dòng)自行車(chē)自身重力為600N，在水平公路上勻速直線(xiàn)行駛了4.8千米用了10分鐘，行駛時(shí)受到的阻力是40N．
（1）求該車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)行駛的速度是多少？
（2）牽引力做功是多少？
（3）若該車(chē)車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.02m2 ， 車(chē)胎能承受的最大壓強(qiáng)為2×105Pa，求該車(chē)的最大載重量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：s=4.8km=4800m，t=10min=600s

該車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)行駛的速度：

v= = =8m/s；

（2）解：因?yàn)樵撥?chē)在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以牽引力和摩擦力是一對(duì)平衡力，故F=f=40N，

則牽引力做功是W=Fs=40N×4800m=1.92×105J；

（3）解：由p= 得，車(chē)對(duì)地面的最大壓力F′=pS=2×105Pa×0.02m2=4000N，

在水平面上，G=F′=4000N，

則車(chē)的最大載重量G載=G﹣G車(chē)=4000N﹣600N=3400N．

【解析】（1）已知車(chē)行駛的路程和時(shí)間，直接根據(jù)v= 即可求出車(chē)的速度；（2）先根據(jù)二力平衡的條件求出牽引力的大小，然后根據(jù)W=FS求出牽引力做的功；（3）根據(jù)p= 求出車(chē)對(duì)地面的最大壓力，然后根據(jù)水平面上行駛的列車(chē)對(duì)地面的壓力等于自身重力即可求出該車(chē)的最大載重量．
【考點(diǎn)精析】掌握壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功的計(jì)算是解答本題的根本，需要知道壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．