Question

17．石膏山屬于山西省省級風景區(qū)，國家級森林公園，為了方便游客，景區(qū)配備了電動觀光車，下表是某型號電動觀光車的部分技術參數(shù)：

空車質量	1180kg	車身長度	3.8m
滿載人員	12人	電動機測定電壓	48V
滿載時輪胎與地接觸面積	4×250cm2	最大車速	36km/h
電動機效率	80%	平路連續(xù)行駛里程	≤80km

根據(jù)以上技術參數(shù)，解答下列問題：（g取10N/kg）
（1）設乘客質量平均為60kg，求滿載時車對水平路面的平均壓強．
（2）若觀光車在水平路面上以最大車速勻速行駛，受到的阻力為2×10³N，求觀光車勻速行駛5×10³m過程中，牽引力所做的功和牽引力所做功的功率分別為多大？

Answer 1

分析 （1）知道每個乘客的平均質量，可求12人的總質量，利用重力公式求12人的重，再求出電動車和人的總重G；因在水平路面上，求出電動車對路面的壓力F=G，又知道總受力面積，利用壓強公式求電動車對路面的壓強；
（2）先根據(jù)二力平衡的條件可知牽引力的大小，然后根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功；
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv即可求出牽引力做的功率．

解答 解：（1）因為在水平路面上，所以電動觀光車對路面的壓力：
F=G=m_總g=（60kg×12+1180kg）×10N/kg=19000N；
路面的總受力面積：s=4×250cm²=0.1m²，
滿載時電動觀光車對路面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{19000N}{0.1{m}^{2}}$=1.9×10⁵Pa；
（2）因為觀光車在水平路面上勻速行駛，所以觀光車受到的牽引力和阻力為一對平衡力，因此牽引力等于摩擦力，即F=f=2×10³N；
牽引力所做的功：W=Fs=2×10³N×5×10³m=10⁷J；
電動觀光車最大速度：v=36km/h=36×$\frac{1}{3.6}$m/s=10m/s；
牽引力所做功的功率：P=Fv=2×10³N×10m/s=2×10⁴W．
答：（1）滿載時車對水平路面的平均壓強為1.9×10⁵Pa；
（2）牽引力所做的功和牽引力所做功的功率分別為10⁷J和2×10⁴W．

點評 本題是力學綜合計算題，雖涉及到的知識點多，但本題內容貼近生活實際，便于激發(fā)學生探究物理現(xiàn)象的興趣，體現(xiàn)了新課標的要求，屬于中考熱點題型．