Question

15．乘坐蓄電池觀光游覽車(chē)游覽漢城湖，已成為許多游客喜愛(ài)的游覽項(xiàng)目．蓄電池觀光游覽車(chē)不僅具有低噪聲、無(wú)污染、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，還具有外型美觀、乘坐舒適的特點(diǎn)，蓄電池觀光游覽車(chē)勻速行駛時(shí)受到阻力約為車(chē)總重的0.15，部分性能參數(shù)如表．（取g=10N/kg）

自重/kg	載重（滿載）/kg	限乘/人	輪胎可承受的最大壓強(qiáng)/Pa	滿載速度（km•h-1）	蓄電池參數(shù)
600	400	7	3×105	18	6V 225A•h×24

（1）游覽車(chē)輪胎上刻有花紋是為了增大摩擦．
（2）如果游覽車(chē)的輪胎與地面接觸的總面積為500cm²，那么其滿載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？
（3）已知電動(dòng)機(jī)的效率為90%，如果游覽車(chē)滿載，充滿電一次可行駛幾小時(shí)？

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān)．增大摩擦力的方法：增大壓力，增大接觸面粗糙程度；
（2）游覽車(chē)滿載時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大�。�
知道壓力的大小和受力面積（輪胎與地面接觸的總面積），根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出滿載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）蓄電池觀光游覽車(chē)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)F=f=0.15G求出其大小；根據(jù)蓄電池的參數(shù)可求出儲(chǔ)存的電能，根據(jù)效率公式求出獲得的機(jī)械能，根據(jù)W=Fs求出最大行駛的距離，又知道滿載速度，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出最多行駛的時(shí)間．

解答 解：（1）游覽車(chē)的輪胎上刻有花紋，是利用了在壓力一定的條件下，增大接觸面粗糙程度來(lái)增大摩擦；
（2）游覽車(chē)滿載時(shí)對(duì)地面的壓力：
F=G_總=m_總g=（600kg+400kg）×10N/kg=1.0×10⁴N；
游覽車(chē)滿載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.0×1{0}^{4}N}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（3）因蓄電池觀光游覽車(chē)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，
所以，游覽車(chē)受到的牽引力：
F₁=f=0.15G_總=0.15×1.0×10⁴N=1.5×10³N，
蓄電池儲(chǔ)存的電能：
W=UIt=6V×225A×3600s×24=1.1664×10⁸J，
由η=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{W}$×100%可得，獲得的機(jī)械能：
W_機(jī)械=Wη=1.1664×10⁸J×90%=1.04976×10⁸J，
由W=Fs可得，最大行駛的距離：
s=$\frac{{W}_{機(jī)械}}{{F}_{1}}$=$\frac{1.04976×1{0}^{8}J}{1.5×1{0}^{3}N}$=69984m=69.984km，
由v=$\frac{s}{t}$可得，最多行駛的時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{69.984km}{18km/h}$=3.888h．
答：（1）增大；
（2）如果游覽車(chē)的輪胎與地面接觸的總面積為500cm²，那么其滿載時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×10⁵Pa；
（3）已知電動(dòng)機(jī)的效率為90%，如果游覽車(chē)滿載，充滿電一次可行駛3.888h．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、電功公式、效率公式、做功公式、速度公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，從表格中獲取有用的信息是關(guān)鍵．