Question

圖甲是某款太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)。

(1) 如圖乙是該電動(dòng)車(chē)的剎車(chē)車(chē)把，是由剎車(chē)線、剎車(chē)閘和支點(diǎn)構(gòu)成的一個(gè)杠桿。剎車(chē)時(shí)，若在剎車(chē)閘A處施加一個(gè)如圖所示的力F，此時(shí)成一個(gè)_______杠桿。(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)
(2) 電動(dòng)車(chē)在水平路面上以36千米/時(shí)的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，若電動(dòng)車(chē)的輸出功率恒為500瓦，此時(shí)車(chē)受到地面的摩擦力多大？(不計(jì)空氣阻力)
(3) 若電動(dòng)車(chē)質(zhì)量為150千克，車(chē)輪與地面的總接觸面積是300厘米²，則車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)多大?

材料種類(lèi)	密度/kg·m-3	強(qiáng)度
碳纖維	1.6×103	強(qiáng)
鋁合金	3.0×103	較弱
鐵合金	4.5×103	較強(qiáng)
錳鋼	7.9×103	強(qiáng)

(4) 部分材料的技術(shù)指標(biāo)如上表所示，假如讓你設(shè)計(jì)制造電動(dòng)車(chē)車(chē)架，你會(huì)選擇表中的哪種材料?并說(shuō)明理由。

Answer 1

(1)省力；(2) 50N；(3) 5×10⁴Pa；
(4)選碳纖維材料，強(qiáng)度高并且密度小，車(chē)身輕，耗能少。(其他合理答案均可)

(2)由公式P=Fv可得，牽引力F_牽＝＝50N；
故由二力平衡的知識(shí)可知，地面的摩擦力f＝F_牽＝50N；
(3)由于電動(dòng)車(chē)在水平路面上行駛，故壓力F＝G＝mg＝150kg×10N/kg＝1500N；
由壓強(qiáng)的計(jì)算公式得，車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)p=＝5×10⁴Pa；
(4)選碳纖維材料，強(qiáng)度高并且密度小，車(chē)身輕，耗能少。(其他合理答案均可)
（1）剎車(chē)時(shí)，經(jīng)過(guò)觀察可知，是一個(gè)動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿，故它是一個(gè)省力的杠桿；（2）欲求摩擦力，由二力平衡的知識(shí)，當(dāng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力等于牽引力，而牽引力我們又可以通過(guò)功率和速度進(jìn)行計(jì)算；（3）欲求壓強(qiáng)，應(yīng)該知道壓力與受力面積，壓力可通過(guò)重力求得，面積已知，故壓強(qiáng)可求；（4）通過(guò)觀察表格中的數(shù)據(jù)可知，碳纖維鋼的密度最小，重量最輕，而強(qiáng)度還較強(qiáng)，故選它做電二甲雙胍車(chē)的車(chē)架，既可以堅(jiān)固耐用，又耗能少，節(jié)約能源。