Question

图甲是某款太阳能电动车。

(1) 如图乙是该电动车的刹车车把，是由刹车线、刹车闸和支点构成的一个杠杆。刹车时，若在刹车闸A处施加一个如图所示的力F，此时成一个_______杠杆。(选填“省力”、“费力”或“等臂”)

(2) 电动车在水平路面上以36千米/时的速度作匀速直线运动，若电动车的输出功率恒为500瓦，此时车受到地面的摩擦力多大？(不计空气阻力)

(3) 若电动车质量为150千克，车轮与地面的总接触面积是300厘米²，则车对地面的压强多大?

材料种类	密度/kg·m-3	强度
碳纤维	1.6×103	强
铝合金	3.0×103	较弱
铁合金	4.5×103	较强
锰钢	7.9×103	强

(4) 部分材料的技术指标如上表所示，假如让你设计制造电动车车架，你会选择表中的哪种材料?并说明理由。

 

Answer 1

【答案】

(1)省力；(2) 50N；(3) 5×10⁴Pa；

(4)选碳纤维材料，强度高并且密度小，车身轻，耗能少。(其他合理答案均可)

【解析】 (2)由公式P=Fv可得，牵引力F_牵＝＝50N；

故由二力平衡的知识可知，地面的摩擦力f＝F_牵＝50N；

(3)由于电动车在水平路面上行驶，故压力F＝G＝mg＝150kg×10N/kg＝1500N；

由压强的计算公式得，车对地面的压强p=＝5×10⁴Pa；

(4)选碳纤维材料，强度高并且密度小，车身轻，耗能少。(其他合理答案均可)

（1）刹车时，经过观察可知，是一个动力臂大于阻力臂的杠杆，故它是一个省力的杠杆；（2）欲求摩擦力，由二力平衡的知识，当做匀速直线运动时，摩擦力等于牵引力，而牵引力我们又可以通过功率和速度进行计算；（3）欲求压强，应该知道压力与受力面积，压力可通过重力求得，面积已知，故压强可求；（4）通过观察表格中的数据可知，碳纤维钢的密度最小，重量最轻，而强度还较强，故选它做电二甲双胍车的车架，既可以坚固耐用，又耗能少，节约能源。

考点：压强，功率的简单计算。