Question

15．乘坐蓄電池觀光游覽車游覽漢城湖，已成為許多游客喜愛的游覽項目．蓄電池觀光游覽車不僅具有低噪聲、無污染、綠色環(huán)保的優(yōu)點，還具有外型美觀、乘坐舒適的特點，蓄電池觀光游覽車勻速行駛時受到阻力約為車總重的0.15，部分性能參數(shù)如表．（取g=10N/kg）

自重/kg	載重（滿載）/kg	限乘/人	輪胎可承受的最大壓強/Pa	滿載速度（km•h-1）	蓄電池參數(shù)
600	400	7	3×105	18	6V 225A•h×24

（1）游覽車輪胎上刻有花紋是為了增大摩擦．
（2）如果游覽車的輪胎與地面接觸的總面積為500cm²，那么其滿載時對地面的壓強為多大？
（3）已知電動機的效率為90%，如果游覽車滿載，充滿電一次可行駛幾小時？

Answer 1

分析 （1）滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關．增大摩擦力的方法：增大壓力，增大接觸面粗糙程度；
（2）游覽車滿載時對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小；
知道壓力的大小和受力面積（輪胎與地面接觸的總面積），根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出滿載時對地面的壓強．
（3）蓄電池觀光游覽車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)F=f=0.15G求出其大��；根據(jù)蓄電池的參數(shù)可求出儲存的電能，根據(jù)效率公式求出獲得的機械能，根據(jù)W=Fs求出最大行駛的距離，又知道滿載速度，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出最多行駛的時間．

解答 解：（1）游覽車的輪胎上刻有花紋，是利用了在壓力一定的條件下，增大接觸面粗糙程度來增大摩擦；
（2）游覽車滿載時對地面的壓力：
F=G_總=m_總g=（600kg+400kg）×10N/kg=1.0×10⁴N；
游覽車滿載時對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.0×1{0}^{4}N}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（3）因蓄電池觀光游覽車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，
所以，游覽車受到的牽引力：
F₁=f=0.15G_總=0.15×1.0×10⁴N=1.5×10³N，
蓄電池儲存的電能：
W=UIt=6V×225A×3600s×24=1.1664×10⁸J，
由η=$\frac{{W}_{機械}}{W}$×100%可得，獲得的機械能：
W_機械=Wη=1.1664×10⁸J×90%=1.04976×10⁸J，
由W=Fs可得，最大行駛的距離：
s=$\frac{{W}_{機械}}{{F}_{1}}$=$\frac{1.04976×1{0}^{8}J}{1.5×1{0}^{3}N}$=69984m=69.984km，
由v=$\frac{s}{t}$可得，最多行駛的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{69.984km}{18km/h}$=3.888h．
答：（1）增大；
（2）如果游覽車的輪胎與地面接觸的總面積為500cm²，那么其滿載時對地面的壓強為2×10⁵Pa；
（3）已知電動機的效率為90%，如果游覽車滿載，充滿電一次可行駛3.888h．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式、電功公式、效率公式、做功公式、速度公式以及二力平衡條件的應用，從表格中獲取有用的信息是關鍵．