Question

圖甲是某款太陽能電動車。

(1) 如圖乙是該電動車的剎車車把，是由剎車線、剎車閘和支點構(gòu)成的一個杠桿。剎車時，若在剎車閘A處施加一個如圖所示的力F，此時成一個_______杠桿。(選填“省力”、“費力”或“等臂”)

(2) 電動車在水平路面上以36千米/時的速度作勻速直線運動，若電動車的輸出功率恒為500瓦，此時車受到地面的摩擦力多大？(不計空氣阻力)

(3) 若電動車質(zhì)量為150千克，車輪與地面的總接觸面積是300厘米²，則車對地面的壓強多大?

材料種類	密度/kg·m-3	強度
碳纖維	1.6×103	強
鋁合金	3.0×103	較弱
鐵合金	4.5×103	較強
錳鋼	7.9×103	強

(4) 部分材料的技術(shù)指標(biāo)如上表所示，假如讓你設(shè)計制造電動車車架，你會選擇表中的哪種材料?并說明理由。

 

Answer 1

【答案】

(1)省力；(2) 50N；(3) 5×10⁴Pa；

(4)選碳纖維材料，強度高并且密度小，車身輕，耗能少。(其他合理答案均可)

【解析】 (2)由公式P=Fv可得，牽引力F_牽＝＝50N；

故由二力平衡的知識可知，地面的摩擦力f＝F_牽＝50N；

(3)由于電動車在水平路面上行駛，故壓力F＝G＝mg＝150kg×10N/kg＝1500N；

由壓強的計算公式得，車對地面的壓強p=＝5×10⁴Pa；

(4)選碳纖維材料，強度高并且密度小，車身輕，耗能少。(其他合理答案均可)

（1）剎車時，經(jīng)過觀察可知，是一個動力臂大于阻力臂的杠桿，故它是一個省力的杠桿；（2）欲求摩擦力，由二力平衡的知識，當(dāng)做勻速直線運動時，摩擦力等于牽引力，而牽引力我們又可以通過功率和速度進(jìn)行計算；（3）欲求壓強，應(yīng)該知道壓力與受力面積，壓力可通過重力求得，面積已知，故壓強可求；（4）通過觀察表格中的數(shù)據(jù)可知，碳纖維鋼的密度最小，重量最輕，而強度還較強，故選它做電二甲雙胍車的車架，既可以堅固耐用，又耗能少，節(jié)約能源。

考點：壓強，功率的簡單計算。