Question

【題目】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．某輛電動自行車自身重力為600 N，在水平公路上勻速直線行駛4.8 km用了10分鐘，行駛時受到的阻力是總重的0.1倍.

（1）求某質量為40kg中學生騎車勻速行駛時所受的阻力？

（2）求該中學生騎車在這段時間內行駛牽引力做功是多少．功率為多少？

（3）若該車每個車輪與地面的接觸面積為0.01 m2，車胎能承受的最大壓強為2×105 Pa，求該車的最大載重量是多少牛？

Answer 1

【答案】（1）100N；（2）4.8×105J；800W；（3）3400N

【解析】

（1）中學生的重力G人=m人g=40kg×10N/kg=400N，

人和車的總重力G總=G車+ G人=600N+400N=1000N，

中學生騎車勻速行駛時所受的阻力f=0.1G總=0.1×1000N=100N；

（2）因為該車在水平公路上做勻速直線運動，所以牽引力和阻力是一對平衡力，故F=f=100N，則牽引力做功W=Fs=100N×4800m=4.8×105J，

牽引力做功的功率P==800W；

（3）車對地面的最大壓力F壓=pS=2×105Pa×2×0.01m2=4000N，

在水平面上最大的總重力G最大=F壓=4000N，

則車的最大載重量G載=4000N-600N=3400N。

答：（1）某質量為40kg中學生騎車勻速行駛時所受的阻力是100N；

（2）該中學生騎車在這段時間內行駛牽引力做功是4.8×105J，功率為800W；

（3）該車的最大載重量是3400N。