Question

如圖所示的電動自行車，其主要技術參數如右下表所示．

電動自行車	質    量	40kg
	最高車速	36km/h
	輪胎限壓	2×105Pa
	最大噪聲	60dB
蓄電池	48V/10Ah
電動機	額定電壓	48V
	額定功率	240W
	電動機效率	80%

（1）行駛過程中每個輪胎與地面的接觸面積為0.01m²，當你騎著該電動自行車在平直的公路上行駛時，地面受到的壓強是多大？（你的質量取50kg）
（2）當你騎著該電動自行車以最高車速在水平路面上勻速行駛時，如果受到的阻力是24N，則5min內電動自行車可做多少功？

Answer 1

【答案】分析：（1）電動自行車在平直的公路上行駛時，地面受到的壓力等于車重和人的重力之和，受力面積為兩個輪胎與地面的接觸面積，根據壓強公式求出地面受到的壓強；
（2）該電動自行車以最高車速在水平路面上勻速行駛時，牽引力和受到的阻力是一對平衡力，根據二力平衡條件求出牽引力的大小，再根據速度公式求出5min行駛的距離，最后根據W=Fs求出電動自行車做的功．
解答：已知：m_車=40kg，m_人=50kg，g=9.8N/kg，S=0.01m²，v=36km/h=10m/s，f=24N
求：（1）當你騎著該電動自行車在平直的公路上行駛時，地面受到的壓強p；
（2）當你騎著該電動自行車以最高車速在水平路面上勻速行駛時，如果受到的阻力是24N，則5min內電動自行車可做的功W
解：（1）電動自行車對地面的壓力：
F=G_總=（m_車+m_人）g=（40kg+50kg）×9.8N/kg=882N，
電動自行車行駛時對地面的壓強：
p===4.41×10⁴Pa；
（2）∵該電動自行車以最高車速在水平路面上勻速行駛時，牽引力和受到的阻力是一對平衡力，
∴電動自行車受到的牽引力F=f=24N，
∵v=，
∴5min內電動自行車行駛的距離：
s=vt=10m/s×300s=3000m，
5min內電動自行車可做的功：
W=Fs=24N×3000m=7.2×10⁴J．
答：（1）地面受到的壓強是4.41×10⁴Pa；
（2）5min內電動自行車可做7.2×10⁴J的功．
點評：本題考查了重力公式和壓強公式、速度公式、做功公式、二力平衡條件的應用等，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及從表格中得出相關的信息．