Question

【题目】如图甲所示，双轮电动平衡车因其体积小，操控新颖方便，越来越受到年青人的喜爱。下表是某双轮电动平衡车的部分技术参数。

（1）当电动平衡车在平直路面上水平向右匀速行驶时，请在图乙中画出该车轮受到地面摩擦力的示意图。

（2）体重为600N 的小明站在该双轮电动平衡车上时，若每个车轮与地面的接触面积为20cm2 ，则地面受到的压强是多大？

（3）该双轮电动平衡车充满电后，小明骑着它在水平路面上匀速行驶10. 8 km 后，发现电动车的电能刚好消耗了一半。若电动平衡车行驶时受到的阻力为总重的0. 1倍，则此电动平衡车的效率约为多少？

Answer 1

【答案】 2×105Pa 80％

【解析】当电动平衡车在平直路面上水平向右匀速行驶时，车轮给地面向后的摩擦力，根据力的作用是相互的，地面给车轮向前的摩擦力。所以车轮受到地面摩擦力是水平向右的，过作用点作一条水平向右的带箭头的线段，用符号f表示，如图所示：

小明站在该双轮电动平衡车上时，对地面的压力

F=G总=G车+G人=m车g+G 人=20kg×10N/kg+600N=800N，

受力面积 S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2

地面受到的压强

因为双轮电动平衡车在水平路面上匀速行驶，行驶时受到的阻力为总重的0.1倍，

所以，双轮电动平衡车的牵引力 F=f=0.1G总=0.1×800N=80N，

故双轮电动平衡车的牵引力所做功 W有用=Fs=80N×10800m=8.64×105J，

由图表可知，双轮电动平衡车一次充电储存电能

W总=UIt=60V×10Ah=60V×10A×3600s=2.16×106J，

小明骑着它在水平路面上匀速行驶10. 8 km 后，发现电动车的电能刚好消耗了一半。则

所以此电动平衡车的效率。