Question

【題目】現代城市人口密度越來越大，交通越來越擁堵。電動平衡車是現代較輕便的代步工具，以其體積小巧，結構簡潔和驅動安全等優點，成為短途出行的理想交通工具。某品牌平衡車的部分參數如表所示。質量為50kg的小明從家騎行該品牌平衡車去體育廣場，以最大速度勻速行駛10min到達體育廣場。求：

產品	電動平衡車
電機額定功率	500W
最大速度	18km/h
單輪胎觸底面積	20cm2
續航	20km
可爬坡角度	35°
輪胎個數	2
車身自重	10kg

(1)小明在水平路面上騎行時，平衡車對地面的壓強是多少？

(2)小明去體育廣場過程中平衡車以額定功率工作，若不計能量損失，平衡車以最大速度勻速行駛時受到的阻力多大？

Answer 1

【答案】(1) 2×105Pa；(2) 100N

【解析】

(1)小明在水平路面上騎行時，平衡車對地面的壓力

F=G總=(m人+m車）g=(50kg+10kg）×10N/kg=600N

平衡車與地面的接觸面積

S=2×15cm2=30cm2=3×10-3m2

平衡車對地面的壓強

p===2×105Pa

騎行時平衡車對地面的壓強是2×105Pa。

(2)平衡車的最大速度

v=18km/h=5m/s

小明去體育廣場過程中平衡車以額定功率工作，若不計能量損失，由P=Fv可得，平衡車的牽引力

F′====100N

因平衡車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，所以，平衡車以最大速度勻速行駛時受到的阻力

f=F′=100N

平衡車以最大速度勻速行駛時受到的阻力為100N。

答：(1)平衡車對地面的壓強是2×105Pa；

(2)平衡車以最大速度勻速行駛時受到的阻力為100N。