Question

【題目】電動(dòng)車(chē)是生活中應(yīng)用非常廣泛的一種代步工具。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

(1)電動(dòng)車(chē)部分材料的技術(shù)指標(biāo)如下表所示，假如讓你設(shè)計(jì)制造電動(dòng)車(chē)車(chē)架，你會(huì)選擇表中的哪種材料_____？請(qǐng)說(shuō)明理由____。

材料種類(lèi)	密度/kgm﹣3	強(qiáng)度
碳纖維	1.6×103	強(qiáng)
鋁合金	3.0×103	較弱
鐵合金	4.5×103	較強(qiáng)
錳鋼	7.9×103	強(qiáng)

(2)電動(dòng)車(chē)的剎車(chē)車(chē)把是一個(gè)由剎車(chē)線(xiàn)、剎車(chē)閘和支點(diǎn)構(gòu)成的杠桿。剎車(chē)時(shí)，若在剎車(chē)閘A處施加一個(gè)如圖所示的力F，此時(shí)構(gòu)成一個(gè)_____（選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”）杠桿。

(3)若電動(dòng)車(chē)和小明的總質(zhì)量為120kg，輪胎與地面的總接觸面積約是120cm2，則小明騎車(chē)時(shí)，車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？________（g取10N/kg）

(4)電動(dòng)車(chē)在水平路面上以10m/s的速度做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，若電動(dòng)車(chē)的輸出功率恒為500W，此時(shí)電動(dòng)車(chē)受到的阻力為多大？________

Answer 1

【答案】碳纖維 碳纖維材料的密度小且強(qiáng)度高 省力 1.0×105Pa 50N

【解析】

(1)由表可知，碳纖維的密度最小，強(qiáng)度大，選用碳纖維材料輕便堅(jiān)固；

(2)根據(jù)動(dòng)力臂與阻力臂的大小關(guān)系判斷杠桿的類(lèi)型；

(3)電動(dòng)自行車(chē)和小明的總質(zhì)量為120kg，根據(jù)公式，求出電動(dòng)自行車(chē)和中學(xué)生的總重力，即對(duì)地面的壓力；根據(jù)公式，求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；

(4)根據(jù)公式，求出電動(dòng)自行車(chē)受到的動(dòng)力；根據(jù)電動(dòng)自行車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受平衡力的作用，阻力等于動(dòng)力，求出阻力。

(1)[1][2]表中數(shù)據(jù)知，碳纖維的密度最小，根據(jù)可知，相同體積的電動(dòng)車(chē)質(zhì)量最小；由可知，電動(dòng)車(chē)重力越小，對(duì)地面壓力越小，行駛時(shí)受到地面的摩擦力越小，越節(jié)能，且碳纖維強(qiáng)度高，故選用碳纖維材料制作電動(dòng)車(chē)車(chē)架；

(2)[3]由杠桿的示意圖可知，動(dòng)力的力臂OB大于阻力的力臂C，此時(shí)構(gòu)成一個(gè)省力杠桿；

(3)[4]電動(dòng)車(chē)和小明的總質(zhì)量為120kg，總重為：

；

車(chē)對(duì)地面的壓力：

，

輪胎與地面的總接觸面積約是120cm2，即受力面積，車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：

；

(4)[5]由可得，電動(dòng)車(chē)的牽引力：

，

電動(dòng)車(chē)在水平路面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則電動(dòng)車(chē)受到的受到的牽引力與阻力為平衡力，大小相等，則電動(dòng)車(chē)受到的阻力為

。