Question

【題目】如圖所示為新型全封閉三輪電動摩托車的銘牌，在水平路面上以6m/s的速度勻速直線前進時，勻速行駛過程中的阻力為總重的0.06倍．（忽略空氣的阻力，g取10N/㎏）

空車質量/kg	175
車上乘車人員/人	3
單個輪胎與地接觸面積/cm2	110
輪胎承受最大壓強/Pa	1.2×105

（1）該全封閉電動摩托車的重力是多少？
（2）從輪胎安全的角度考慮，該車乘員最大質量是多大？在水平路面勻速行駛時電動摩托車受到的牽引力最大是多大？
（3）該電動摩托車快速行駛時對路面的壓強與靜止時相比，會有怎樣的變化？并說明理由．

Answer 1

【答案】
（1）解：該全封閉電動摩托車的重力：

G車=m車g=175kg×10N/kg=1750N

（2）解：輪胎與地接觸總面積：

S=110cm2×3=330cm2=3.3×10﹣2m2，

由p= 可得，從輪胎安全的角度考慮，車對地面最大壓力：

F=pS=1.2×105Pa×3.3×10﹣2m2=3960N，

因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，

所以，由G=mg可得，最大總質量：

m總= = = =396kg，

該車乘員最大質量：

m人=m總﹣m車=396kg﹣175kg=221kg，

因在水平路面勻速行駛時電動摩托車處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，

所以，電動摩托車受到的最大牽引力：

F′=f=0.06G總=0.06F=0.06×3960N=237.6N

（3）解：對路面的壓強變小；因為電動摩托車快速行駛時，上表面空氣流速大壓強小，下表面空氣流速小壓強大，從而對車產生向上的壓力差
【解析】（1）由表格數據可知空車的質量，根據G=mg求出該全封閉電動摩托車的重力；（2）知道單個輪胎與地接觸面積可求總的接觸面積，又知道輪胎承受最大壓強，根據F=pS求出對地面的最大壓力，根據水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及G=mg可求最大總質量，然后減去空車的質量即為該車乘員最大質量；在水平路面勻速行駛時電動摩托車處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據F=f=0.06G求出其大小；（3）流體壓強與流速的關系：流速越大，壓強越小；流速越小，壓強大．
【考點精析】掌握重力的計算和壓強的大小及其計算是解答本題的根本，需要知道重力的計算公式：G=mg；壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）．