Question

【題目】電動自行車已成為大眾化的一種交通工具。小明測得家里的電動自行車每個輪胎與地面的接觸面積為50cm2，說明書上相關參數如下。該車達到最大載重時在平直的路面上由靜止開始運動，通過測試獲得如圖甲、乙所示的速度隨時間變化的關系圖象和牽引力隨時間變化的關系圖象。求：

（1）該車達到最大載重時對路面的壓強為多少？

（2）該測試過程中2~7s內電動自行車受到的摩擦力為多少？

（3）測試過程中電動自行車勻速直行時，克服阻力做功功率為多大？

Answer 1

【答案】（1）略 (2) 35N； (3)210W。

【解析】（1）該車達到最大載重時對地面的壓力為：

F=G=（m車 +m人）g=（30kg+120kg）×10N/kg=1500N；

車與地面的接觸面積：S=2×50×10-4m2=0.01m2，

車對路面的壓強：p=F/S=1500N/0.01m2=1.5×105Pa；

（2）由F-t圖象可知，在712s電動車做勻速直線運動，所以摩擦力f=F=35N，2～7s內滑動摩擦力大小不變，故f=35N；

（3）由圖象可知，電動車勻速直行時，牽引力為F=35N，行駛速度v=6m/s，牽引力的功率：P=W/t=Fs/t=Fv=35N×6m/s=210W，

因為電動車勻速行駛，所以克服阻力做功功率等于牽引力的功率，故克服阻力做功功率：P=210W