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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.如图11所示的这辆新月神牌电动车自身重力为600N,两个车轮与地面的总接触面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa.求:
(1)该车能承载的最大质量是多大?
(2)该车每次充电能储存电能6×106J,电能转化为机械能的效率为60%.若车以某一速度匀速行驶,受到的阻力是40N,求该车充一次电后,最多能跑多远?
分析:(1)知道车胎能承受的最大压强和两个车轮与地面的总接触面积,可利用公式F=PS计算出车胎能承受的最大压力,而物体对水平面的压力等于物体的重力,又知道电动车自身的重力,从而可以计算出该车的最大承载质量.
(3)知道每次充电能储存电能和电能转化为机械能的效率,从而可以计算出获得的机械能,电动自行车匀速行驶,故牵引力等于阻力,再利用公式S=
W
F
计算该车充一次电后,最多能跑的距离.
解答:解:
(1)由题知车胎能承受的最大压强为:P=2×105Pa,总接触面积为:S=200cm2=0.02m2
∵P=
F
S

∴该车车胎能承受的最大压力:
F=PS=2×105Pa×0.02m2=4×103N,
而此时该车车胎能承受的最大重力G等于该车车胎能承受的最大压力F,
而G=600N,
∴该车的量大载重力:
G=G-G=4×103N-600N=3.4×103N.
该车能承载的最大质量m=
G
g
=
3.4×103N
9.8N/kg
≈347kg
(2)由题知,W=3×106J,电能转化为机械能的效率为:η=60%,
∵η=
W
W

∴获得的机械能:
W=Wη=3×106J×60%=1.8×106J,
而F=f=40N,
∵W=FS
∴车充一次电后,最多能跑的距离为:S=
W
F
=
1.8×106J
40N
=45000m.
答:(1)该车能承载的最大质量是347kg.
(2)车充一次电后,最多能跑的距离为45000m.
点评:本题考查重力、压力、路程、做功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上压力等于物体自身的重力,还要学会从所给信息中找到有用的数据
练习册系列答案
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(2011?潍坊)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.如图所示的这辆电动车自身重量为600N,两个车轮与地面的总接触面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa.
(1)该车的最大载重量是多大?
(2)该车每次充电能储存电能3×106J,电能转化为机械能的效率为80%.若车以某一速度匀速行驶,受到的阻力是40N,求该车充一次电后,最多能跑多远?

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(2013?沈阳一模)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.如图所示的这辆电动车自身质量为60kg,两个车轮与地面的总接触面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa.  (g取10N/kg)
(1)该车的最大载重量是多少牛?
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(1)求该车在这段时间内行驶的速度是多少米/秒?牵引力做功是多少?
(2)若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa,求该车的最大载重量是多少牛?

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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.小豪家新买了一辆电动车如图1所示,该电动车自身重力为600N,两个车轮与地面的总接触面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa.求:
(1)该车能承载的最大质量是多大?(g=10N/kg)
(2)该车每次充电能储存电能3×106J,电能转化为机械能的效率为80%.若车以某一速度匀速行驶,受到的阻力是40N,求该车充一次电后,最多能跑多远?
(3)五一节,小豪一家去公园游玩,看到如图1所示的新型太阳能电动观光车,如图2所示是该太阳能电动汽车的电路简化图,由太阳能电池给电动机提供动力,通过一个调速电阻改变电动机转速.已知,太阳能电池电压600V保持不变,调速电阻的最大阻值10Ω,闭合开关,当滑片P在最左端时,电动机的功率是18kW,此时电流表的示数为多大?
(4)当滑片P在最右端时,电压表示数为500V,电动机的能量利用率是多少?
(电动机能量利用率:电动机消耗的功率与电源输出总功率的百分比,公式:η=
PMP

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