Question

電動自行車以其環保、快捷、輕便的優勢，成為家庭常用的交通工具．如圖所示的這輛電動自行車自身重力為600N，在水平公路上勻速直線行駛了4.8千米用了10分鐘，行駛時受到的阻力是40N．

（1）求該車在這段時間內行駛的速度是多少米/秒？牽引力做功是多少？
（2）若該車每個車輪與地面的接觸面積為0.01m²，車胎能承受的最大壓強為2×10⁵Pa，求該車的最大載重量是多少牛？

Answer 1

（1）求該車在這段時間內行駛的速度是8m/s；牽引力做功是1.92×10⁵J；
（2）該車的最大載重量是3400N．

試題分析：（1）已知車行駛的路程和時間，直接根據v=即可求出車的速度；先根據二力平衡的條件求出牽引力的大小，然后根據W=FS求出牽引力做的功；
（2）根據p=求出車對地面的最大壓力，然后根據水平面上行駛的列車對地面的壓力等于自身重力即可求出該車的最大載重量．
（1）∵s=4.8km=4800m，t=10min=600s
∴v===8m/s；
因為該車在水平面上做勻速直線運動，所以牽引力和摩擦力是一對平衡力，故F=f=40N，
則牽引力做功是W=Fs=40N×4800m=1.92×10⁵J；
（2）由p=得，F=pS=2×10⁵Pa×2×0.01m²=4000N，
在水平面上，G=F=4000N，
則車的最大載重量G_載=4000N﹣600N=3400N．
點評：本題考查速度的計算、二力平衡的條件、功的計算以及壓強公式的應用，鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力．