Question

【題目】圖是某品牌雙輪電動(dòng)平衡車，下表是它的部分技術(shù)參數(shù)，（g取10N/kg）

技術(shù)參數(shù)
車身自重	30kg
最大載重	150kg
最高速度	20km/h
電池	可充鋰電池
額定工作電壓	60V
電池容量	12Ah

（1）若電動(dòng)平衡車行駛時(shí)受到的阻力為總重的0.1，重力為600N的小明站在該車上沿水平路面勻速行駛時(shí)，不計(jì)空氣阻力，車輪受到的摩擦力為多大？

（2）小明駕駛它在水平路面上行駛5km，克服摩擦力做了多少功？若每個(gè)車輪與地面的接觸面積為20cm2，則車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？

（3）該雙輪電動(dòng)平衡車充滿電后，小明最多能行駛多遠(yuǎn)？（假設(shè)勻速行駛，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）

Answer 1

【答案】（1）90N；（2）4.5×105J； 2.25×105Pa；（3）2.88×104m。

【解析】

（1）G總=G車+G小明=m車g+G小明＝30kg×10N/kg+600N＝900N，

由于電動(dòng)平衡車行駛時(shí)受到的阻力為總重的0.1，則f=0.1G總=0.1×900N=90N；

（2）克服摩擦力做功W=fs=90N×5000m=4.5×105J；

電動(dòng)車在水平路面上駕駛時(shí)，對(duì)地面的壓力：F=G總=900N，

受力面積：S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2，

對(duì)地面的壓強(qiáng)：p==2.25×105Pa；

（3）雙輪電動(dòng)平衡車一次充電儲(chǔ)存電能：W總=UIt= 60V×12Ah=60V×12A×3600s=2.592×106J，

由于電動(dòng)平衡車行駛時(shí)，牽引力和阻力是平衡了，所以牽引力F=f=90N；

假設(shè)勻速行駛，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，根據(jù)W=Fs得：s′==2.88×104m。

答：（1）小明站在該車上沿水平路面勻速行駛時(shí)，不計(jì)空氣阻力，車輪受到的摩擦力為90N；

（2）小明駕駛它在水平路面上行駛5km，克服摩擦力做功4.5×105J；車對(duì)地面的壓強(qiáng)是2.25×105Pa；

（3）該雙輪電動(dòng)平衡車充滿電后，小明最多能行駛2.88×104m。