Question

10．電動自行車以其環(huán)保、快捷、輕便的優(yōu)勢．成為家庭常用的交通工具．如圖所示的這輛電動車自身重量為600N，每個車輪與地面的接觸面積為100cm²，車胎能承受的最大壓強(qiáng)為2×10⁵Pa．
（1）該車的最大載重量是多大？
（2）該車每次充電能儲存電能3×10⁶J，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%．若車以某一速度勻速行駛，受到的阻力是40N，求該車充一次電后，最多能跑多遠(yuǎn)？

Answer 1

分析 （1）知道車胎能承受的最大壓強(qiáng)和兩個車輪與地面的總接觸面積，可利用公式F=pS計算出車胎能承受的最大壓力，而物體對水平面的壓力等于物體的重力，又知道電動車自身的重量，從而可以計算出該車的最大載重量；
（2）知道每次充電能儲存電能和電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率，從而可以計算出獲得的機(jī)械能，電動自行車勻速行駛，故牽引力等于阻力，再利用公式W=Fs計算該車充一次電后，最多能跑的距離．

解答 解：
（1）車胎能承受的最大壓強(qiáng)為：p=2×10⁵Pa，總接觸面積為：S=2×100cm²=0.02m²，
由p=$\frac{F}{S}$得該車車胎能承受的最大壓力為：
F=pS=2×10⁵Pa×0.02m²=4×10³N，
而此時該車車胎能承受的最大重力G_大等于該車車胎能承受的最大壓力F，
而G_車=600N，
所以該車的量大載重量為：
G=G_大-G_車=4×10³N-600N=3.4×10³N；
（2）W_電=3×10⁶J，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η=80%，
則獲得的機(jī)械能為：
W=W_電η=3×10⁶J×80%=2.4×10⁶J，
而F=f=40N，
由W=Fs得車充一次電后，最多能跑的距離為：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{2.4×1{0}^{6}J}{40N}$=6×10⁴m．
答：（1）該車的最大載重量是3.4×10³N；（2）充一次電后，最多能跑6×10⁴m．

點(diǎn)評 本題考查重力、壓力、做功的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力，還要學(xué)會從所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．