Question

17．石膏山屬于山西省省級(jí)風(fēng)景區(qū)，國(guó)家級(jí)森林公園，為了方便游客，景區(qū)配備了電動(dòng)觀光車，下表是某型號(hào)電動(dòng)觀光車的部分技術(shù)參數(shù)：

空車質(zhì)量	1180kg	車身長(zhǎng)度	3.8m
滿載人員	12人	電動(dòng)機(jī)測(cè)定電壓	48V
滿載時(shí)輪胎與地接觸面積	4×250cm2	最大車速	36km/h
電動(dòng)機(jī)效率	80%	平路連續(xù)行駛里程	≤80km

根據(jù)以上技術(shù)參數(shù)，解答下列問題：（g取10N/kg）
（1）設(shè)乘客質(zhì)量平均為60kg，求滿載時(shí)車對(duì)水平路面的平均壓強(qiáng)．
（2）若觀光車在水平路面上以最大車速勻速行駛，受到的阻力為2×10³N，求觀光車勻速行駛5×10³m過程中，牽引力所做的功和牽引力所做功的功率分別為多大？

Answer 1

分析 （1）知道每個(gè)乘客的平均質(zhì)量，可求12人的總質(zhì)量，利用重力公式求12人的重，再求出電動(dòng)車和人的總重G；因在水平路面上，求出電動(dòng)車對(duì)路面的壓力F=G，又知道總受力面積，利用壓強(qiáng)公式求電動(dòng)車對(duì)路面的壓強(qiáng)；
（2）先根據(jù)二力平衡的條件可知牽引力的大小，然后根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功；
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv即可求出牽引力做的功率．

解答 解：（1）因?yàn)樵谒�平路面上，所以電�?dòng)觀光車對(duì)路面的壓力：
F=G=m_總g=（60kg×12+1180kg）×10N/kg=19000N；
路面的總受力面積：s=4×250cm²=0.1m²，
滿載時(shí)電動(dòng)觀光車對(duì)路面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{19000N}{0.1{m}^{2}}$=1.9×10⁵Pa；
（2）因?yàn)橛^光車在水平路面上勻速行駛，所以觀光車受到的牽引力和阻力為一對(duì)平衡力，因此牽引力等于摩擦力，即F=f=2×10³N；
牽引力所做的功：W=Fs=2×10³N×5×10³m=10⁷J；
電動(dòng)觀光車最大速度：v=36km/h=36×$\frac{1}{3.6}$m/s=10m/s；
牽引力所做功的功率：P=Fv=2×10³N×10m/s=2×10⁴W．
答：（1）滿載時(shí)車對(duì)水平路面的平均壓強(qiáng)為1.9×10⁵Pa；
（2）牽引力所做的功和牽引力所做功的功率分別為10⁷J和2×10⁴W．

點(diǎn)評(píng) 本題是力學(xué)綜合計(jì)算題，雖涉及到的知識(shí)點(diǎn)多，但本題內(nèi)容貼近生活實(shí)際，便于激發(fā)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，體現(xiàn)了新課標(biāo)的要求，屬于中考熱點(diǎn)題型．