Question

【题目】图是某品牌双轮电动平衡车，下表是它的部分技术参数，（g取10N/kg）

技术参数
车身自重	30kg
最大载重	150kg
最高速度	20km/h
电池	可充锂电池
额定工作电压	60V
电池容量	12Ah

（1）若电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0.1，重力为600N的小明站在该车上沿水平路面匀速行驶时，不计空气阻力，车轮受到的摩擦力为多大？

（2）小明驾驶它在水平路面上行驶5km，克服摩擦力做了多少功？若每个车轮与地面的接触面积为20cm2，则车对地面的压强是多大？

（3）该双轮电动平衡车充满电后，小明最多能行驶多远？（假设匀速行驶，消耗的电能全部转化为机械能）

Answer 1

【答案】（1）90N；（2）4.5×105J； 2.25×105Pa；（3）2.88×104m。

【解析】

（1）G总=G车+G小明=m车g+G小明＝30kg×10N/kg+600N＝900N，

由于电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0.1，则f=0.1G总=0.1×900N=90N；

（2）克服摩擦力做功W=fs=90N×5000m=4.5×105J；

电动车在水平路面上驾驶时，对地面的压力：F=G总=900N，

受力面积：S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2，

对地面的压强：p==2.25×105Pa；

（3）双轮电动平衡车一次充电储存电能：W总=UIt= 60V×12Ah=60V×12A×3600s=2.592×106J，

由于电动平衡车行驶时，牵引力和阻力是平衡了，所以牵引力F=f=90N；

假设匀速行驶，消耗的电能全部转化为机械能，根据W=Fs得：s′==2.88×104m。

答：（1）小明站在该车上沿水平路面匀速行驶时，不计空气阻力，车轮受到的摩擦力为90N；

（2）小明驾驶它在水平路面上行驶5km，克服摩擦力做功4.5×105J；车对地面的压强是2.25×105Pa；

（3）该双轮电动平衡车充满电后，小明最多能行驶2.88×104m。