Question

【題目】電動平衡車是利用車體內部的陀螺儀和加速度傳感器，來檢測車體姿態的變化，并利用伺服控制系統，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統的平衡。下表是小米Ninebot九號平衡車的具體參數。小黃同學，質量為50kg，駕駛平衡車以最大速度在馬路上勻速直線運動，突然發現前方15m出現事故，有人倒在馬路前方，小黃必須馬上剎車以1m/s2加速度勻減速，恰好在事發處停車。

（1）小黃允許的反應時間最多為多少；

（2）平衡車勻速運動時受到的阻力；

（3）剎車時平衡車給小黃的作用力為多大。

外觀尺寸	整車高度59．5cm，車寬54．8cm，輪胎直徑26cm
凈重	12．8kg
最高時速	18km/h
額定功率	700W
額定輸入電壓	100-240VAC
額定輸出電壓	約63VDC

Answer 1

【答案】（1）0.5s；（2）140N;（3）

【解析】

（1）由題可知，初速度，加速度a=1m/s2，因此剎車距離為

解得

因此反應距離為

所以反應時間為

（2）當平衡車勻速運動時，其所收的牽引力大小等于阻力，根據公式

可得

（3）在水平方向上，根據牛頓第二定律可知

解得

在豎直方向上，其重力和支持力平衡

因此剎車時平衡車給小黃的作用力為

解得