Question

14．如圖甲所示，雙輪電動(dòng)平衡車因其體積小，操控新穎方便，越來(lái)越受到年青人的喜愛(ài)．如表是某雙輪電動(dòng)平衡車的部分技術(shù)參數(shù)．

技術(shù)參數(shù)
車身自重	20kg
最高速度	20km/h

（1）小明站在電動(dòng)平衡車上，當(dāng)電動(dòng)平衡車在平直路面上水平向右勻速行駛時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出該車輪受到地面摩擦力的示意圖．路過(guò)一座公路橋時(shí)，看到如圖丙所示的汽車限重標(biāo)志牌，當(dāng)汽車對(duì)橋面的壓力超過(guò)1.5×10⁵N時(shí)，橋就可能被損壞．
（2）體重為600N 的小明站在該雙輪電動(dòng)平衡車上時(shí)，若每個(gè)車輪與地面的接觸面積為20cm²，則地面受到的壓強(qiáng)是多大？當(dāng)車輪胎的氣體不足時(shí)，行駛時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)變�。�（填“不變”“變大”“變小”）

Answer 1

分析 （1）力的示意圖是用一個(gè)帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點(diǎn)三個(gè)要素表示出來(lái)，線段的長(zhǎng)短表示力的大小，箭頭表示力的方向，線段起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)．根據(jù)圖示可知該橋限載標(biāo)準(zhǔn)為15t，即1.5×10⁴kg，然后根據(jù)G=mg計(jì)算出該橋限載的總重力，即車從橋上通過(guò)時(shí)允許對(duì)橋的最大壓力．
（2）電動(dòng)車在水平路面上駕駛時(shí)，對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，受力面積為2個(gè)車輪與地面的接觸面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；當(dāng)車輪胎的氣體不足時(shí)，接觸面積變大，壓力不變，利用p=$\frac{F}{S}$得出行駛時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)變化．

解答 解：（1）電動(dòng)平衡車在水平直路面上水平向右勻速行駛時(shí)，車輪給地面向后的摩擦力，根據(jù)力的作用是相互的，地面就給后輪向前的摩擦力；故該車輪受到地面摩擦力是水平向右的，過(guò)作用點(diǎn)作一條水平向右的線段，用符號(hào)f表示，如下圖所示：

由圖示可知該橋限載標(biāo)準(zhǔn)m=15t=1.5×10⁴kg，
車從橋上通過(guò)時(shí)允許對(duì)橋的最大壓力為：
F=G=mg=1.5×10⁴kg×10N/kg=1.5×10⁵N．
（2）電動(dòng)車在水平路面上駕駛時(shí)，對(duì)地面的壓力：
F=G_總=m_車g+G_小明=20kg×10N/kg+600N=800N，
受力面積：
S=2×20cm²=40cm²=4×10^-3m²，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
當(dāng)車輪胎的氣體不足時(shí)，輪胎與地面的接觸面積變大，壓力不變，由p=$\frac{F}{S}$可知行駛時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)變�。�
故答案為：（1）如圖所示；1.5×10⁵N； （2）地面受到的壓強(qiáng)是2×10⁵Pa；變�。�

點(diǎn)評(píng) 本題是力學(xué)綜合計(jì)算題，雖涉及到的知識(shí)點(diǎn)多，但本題內(nèi)容貼近生活實(shí)際，便于激發(fā)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，體現(xiàn)了新課標(biāo)的要求，屬于中考熱點(diǎn)題型．