[题目][2016·云南卷]电动轮椅为残障人士出行提供了方便．某型号的电动轮椅质量为20kg.轮子与地面的总接触面积为20cm2．其工作原理如图所示.操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关．向前推操纵杆时轮椅前进且能调速.向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退．已知蓄电池电压为24V.定值电阻R2=20Ω.R1为滑动变阻器．(1)分别将S1和S2同时接触对应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】【2016·云南卷】电动轮椅为残障人士出行提供了方便．某型号的电动轮椅质量为20kg，轮子与地面的总接触面积为20cm2．其工作原理如图所示，操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关．向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退．已知蓄电池电压为24V，定值电阻R2=20Ω，R1为滑动变阻器．

（1）分别将S1和S2同时接触对应点（选填“1”或“2”）时．轮椅前进；当轮椅后退时，电流表示数（选填“大于”、“小于”或“等于”）1．2A．

（2）求轮椅静止在水平地面上时对地面的压强．

（3）体重600N的人坐在轮椅上向后拉操纵杆，匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的0．01倍，求后退5m阻力做功的大小．

【答案】（1）1，小于；（2）1×105Pa；（3）40J．

【解析】

（1）由题意可知，轮椅向前运动时能调速，说明通过电动机的电流是可以改变的，故电动机与滑动变阻器串联，在前进时应将S1和S2同时接触对应点1；如果只有R2工作时，则电路中的电流：I=U/R2=24V/20Ω=1．2A，当轮椅后退时，R2与电动机串联，R2两端的电压变小，因此可知，当轮椅后退时，电路中的电流小于1．2A，也就是说电流表示数小于1．2A；（2）轮椅的重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N，

水平地面受到的压力：F=G=200N，轮椅静止在水平地面上时对地面的压强：p=F/S=200N/20×105m2=1×105Pa；

（3）阻力所做的功：W=fs=0．01G总×s=0．01×（200N+600N）×5m=40J。

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（2）若南极某处冰面能承受的压强为4.2×104Pa，该机器人能顺利通过该冰面吗？
（3）如果科考队员的质量为70kg，他每只脚跟冰面的接触面积为150cm2 ，科考队员能在冰面上安全行走吗？