Question

【題目】電動自行車已成為大眾化的一種便捷交通工具。

（1）電動車的制造使用到多種材料。部分材料的技術(shù)指標(biāo)如下表所示，假如讓你設(shè)計制造電動車車架，你會選擇表中的 材料，理由是 。

材料種類 密度/kg·m-3 強(qiáng)度

碳纖維 1．6×103 強(qiáng)

鋁合金 3．0×103 較弱

鐵合金 4．5×103 較強(qiáng)

錳鋼 7．9×103 強(qiáng)

（2）若電動車質(zhì)量為150kg，車輪與地面的總接觸面積是300cm2，則車對地面的壓力和壓強(qiáng)分別是多大?（g取10N/kg）

（3）電動車在水平路面上以6m/s的速度作勻速直線運(yùn)動，若電動車的輸出功率恒為480W，在行駛過程中消耗的電能有75%轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，此時車受到地面的摩擦力多大？（不計空氣阻力）

Answer 1

【答案】（1）碳纖維 密度小、車架的質(zhì)量輕 （或密度小、強(qiáng)度大 或 質(zhì)量輕、強(qiáng)度大 或 可以減小車身的重量、減小對地面的壓強(qiáng) 或 可以減小行駛時的摩擦力）（2）1500N 50000Pa（3）60N

【解析】

試題分析：（1）電動車的車架選擇碳纖維材料；因為：密度小、車架的質(zhì)量輕；

（2）車對地面的壓力為車的重力：G=mg=150kg×10N/kg=1500N；車輪與地面的接觸面積為：S=300cm2壓強(qiáng)；

（3）因為勻速，所以牽引力等于摩擦力，F(xiàn)=f，P輸出η=FV，480W×75%=F×6m/s，F(xiàn)=f=60N。