Question

【題目】如圖甲所示，雙輪電動平衡車因其體積小，操控新穎方便，越來越受到年青人的喜愛。下表是某雙輪電動平衡車的部分技術參數。

（1）當電動平衡車在平直路面上水平向右勻速行駛時，請在圖乙中畫出該車輪受到地面摩擦力的示意圖。

（2）體重為600N 的小明站在該雙輪電動平衡車上時，若每個車輪與地面的接觸面積為20cm2 ，則地面受到的壓強是多大？

（3）該雙輪電動平衡車充滿電后，小明騎著它在水平路面上勻速行駛10. 8 km 后，發現電動車的電能剛好消耗了一半。若電動平衡車行駛時受到的阻力為總重的0. 1倍，則此電動平衡車的效率約為多少？

Answer 1

【答案】 2×105Pa 80％

【解析】當電動平衡車在平直路面上水平向右勻速行駛時，車輪給地面向后的摩擦力，根據力的作用是相互的，地面給車輪向前的摩擦力。所以車輪受到地面摩擦力是水平向右的，過作用點作一條水平向右的帶箭頭的線段，用符號f表示，如圖所示：

小明站在該雙輪電動平衡車上時，對地面的壓力

F=G總=G車+G人=m車g+G 人=20kg×10N/kg+600N=800N，

受力面積 S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2

地面受到的壓強

因為雙輪電動平衡車在水平路面上勻速行駛，行駛時受到的阻力為總重的0.1倍，

所以，雙輪電動平衡車的牽引力 F=f=0.1G總=0.1×800N=80N，

故雙輪電動平衡車的牽引力所做功 W有用=Fs=80N×10800m=8.64×105J，

由圖表可知，雙輪電動平衡車一次充電儲存電能

W總=UIt=60V×10Ah=60V×10A×3600s=2.16×106J，

小明騎著它在水平路面上勻速行駛10. 8 km 后，發現電動車的電能剛好消耗了一半。則

所以此電動平衡車的效率。