2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图),部分参数如表所示,已知小金质量为60千克,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。
项目 | 参数 |
最高车速(千来/小时) | 25 |
整车质量(千克) | 40 |
电动自行车最大功率(瓦) | 400 |
(1)车轮上刻花纹的目的是______;
(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为50厘米2,则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕?
(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功?
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?
解析:
(1)车轮上刻花纹,能增大接触面的粗糙度,可以增大摩擦;
(2)电动自行车行驶时,对地面的压力:
F=G总=(m车+m人)g
=(40kg+60kg)×10N/kg
=1000N,
受力面积:
S=50cm2=0.005m2,
电动自行车行驶时对地面的压强:
p===2×104Pa;
(3)因电动车在水平的路面上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以,电动车受到的牵引力:
F′=f=0.08G=0.08×1000N
=80N,
匀速行驶10千米过程中克服阻力做的功:
W=F′s=80N×10×103m=8×105J;
(4)匀速行驶时的车速:
v===5m/s。
故
(1)增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为50厘米2,则骑行的电动自行车对地面产生的压强是2×104Pa;
(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10千米过程中克服阻力做了8×105J的功;
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为5m/s。
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