Question

【题目】电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具．某辆电动自行车自身重力为600 N，在水平公路上匀速直线行驶4.8 km用了10分钟，行驶时受到的阻力是总重的0.1倍.

（1）求某质量为40kg中学生骑车匀速行驶时所受的阻力？

（2）求该中学生骑车在这段时间内行驶牵引力做功是多少．功率为多少？

（3）若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2，车胎能承受的最大压强为2×105 Pa，求该车的最大载重量是多少牛？

Answer 1

【答案】（1）100N；（2）4.8×105J；800W；（3）3400N

【解析】

（1）中学生的重力G人=m人g=40kg×10N/kg=400N，

人和车的总重力G总=G车+ G人=600N+400N=1000N，

中学生骑车匀速行驶时所受的阻力f=0.1G总=0.1×1000N=100N；

（2）因为该车在水平公路上做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，故F=f=100N，则牵引力做功W=Fs=100N×4800m=4.8×105J，

牵引力做功的功率P==800W；

（3）车对地面的最大压力F压=pS=2×105Pa×2×0.01m2=4000N，

在水平面上最大的总重力G最大=F压=4000N，

则车的最大载重量G载=4000N-600N=3400N。

答：（1）某质量为40kg中学生骑车匀速行驶时所受的阻力是100N；

（2）该中学生骑车在这段时间内行驶牵引力做功是4.8×105J，功率为800W；

（3）该车的最大载重量是3400N。