Question

14．電動(dòng)自行車(chē)以輕便、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)成為家庭常用的交通工具，若某電動(dòng)自行車(chē)質(zhì)量為60kg，停放時(shí)與地面的總接觸面積為200cm²，行駛時(shí)受到的平均阻力為20N，求：
（1）該電動(dòng)自行車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
（2）若該電動(dòng)自行車(chē)5min行駛了1500m，則該車(chē)在這段路程內(nèi)的平均速度為多少？牽引力做功的功率為多少？

Answer 1

分析 （1）電動(dòng)自行車(chē)靜止時(shí)，車(chē)對(duì)地面的壓力等于其自身重力，又知受力面積，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）已知時(shí)間和路程，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算速度；根據(jù)二力平衡條件得出牽引力的大小，然后根據(jù)公式W=Fs可求牽引力做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$求解功率．

解答 解：（1）車(chē)對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N；
電動(dòng)自行車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3×10⁴Pa；
（2）該車(chē)在這段路程內(nèi)的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1500m}{5×60s}$=5m/s；
因?yàn)檐?chē)勻速行駛，所以，F(xiàn)′=f=20N，
牽引力做的功：
W=F′s=20N×1500m=3×10⁴J，
功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{4}J}{5×60s}$=100W．
答：（1）該電動(dòng)自行車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為3×10⁴Pa．
（2）若該電動(dòng)自行車(chē)5min行駛了1500m，則該車(chē)在這段路程內(nèi)的平均速度為5m/s；牽引力做功的功率為100W．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道力學(xué)和電學(xué)的綜合題，主要考查壓強(qiáng)的大小計(jì)算、二力平衡條件的應(yīng)用、速度的計(jì)算、功和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是各種公式的靈活運(yùn)用．