Question

14．如圖甲所示，雙輪電動平衡車因其體積小，操控新穎方便，越來越受到年青人的喜愛．如表是某雙輪電動平衡車的部分技術參數(shù)．

技術參數(shù)
車身自重	20kg
最高速度	20km/h

（1）小明站在電動平衡車上，當電動平衡車在平直路面上水平向右勻速行駛時，請在圖乙中畫出該車輪受到地面摩擦力的示意圖．路過一座公路橋時，看到如圖丙所示的汽車限重標志牌，當汽車對橋面的壓力超過1.5×10⁵N時，橋就可能被損壞．
（2）體重為600N 的小明站在該雙輪電動平衡車上時，若每個車輪與地面的接觸面積為20cm²，則地面受到的壓強是多大？當車輪胎的氣體不足時，行駛時對地面的壓強變�。�（填“不變”“變大”“變小”）

Answer 1

分析 （1）力的示意圖是用一個帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點三個要素表示出來，線段的長短表示力的大小，箭頭表示力的方向，線段起點或終點表示力的作用點．根據(jù)圖示可知該橋限載標準為15t，即1.5×10⁴kg，然后根據(jù)G=mg計算出該橋限載的總重力，即車從橋上通過時允許對橋的最大壓力．
（2）電動車在水平路面上駕駛時，對地面的壓力和自身的重力相等，受力面積為2個車輪與地面的接觸面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強；當車輪胎的氣體不足時，接觸面積變大，壓力不變，利用p=$\frac{F}{S}$得出行駛時對地面的壓強變化．

解答 解：（1）電動平衡車在水平直路面上水平向右勻速行駛時，車輪給地面向后的摩擦力，根據(jù)力的作用是相互的，地面就給后輪向前的摩擦力；故該車輪受到地面摩擦力是水平向右的，過作用點作一條水平向右的線段，用符號f表示，如下圖所示：

由圖示可知該橋限載標準m=15t=1.5×10⁴kg，
車從橋上通過時允許對橋的最大壓力為：
F=G=mg=1.5×10⁴kg×10N/kg=1.5×10⁵N．
（2）電動車在水平路面上駕駛時，對地面的壓力：
F=G_總=m_車g+G_小明=20kg×10N/kg+600N=800N，
受力面積：
S=2×20cm²=40cm²=4×10^-3m²，
對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
當車輪胎的氣體不足時，輪胎與地面的接觸面積變大，壓力不變，由p=$\frac{F}{S}$可知行駛時對地面的壓強變小．
故答案為：（1）如圖所示；1.5×10⁵N； （2）地面受到的壓強是2×10⁵Pa；變�。�

點評 本題是力學綜合計算題，雖涉及到的知識點多，但本題內容貼近生活實際，便于激發(fā)學生探究物理現(xiàn)象的興趣，體現(xiàn)了新課標的要求，屬于中考熱點題型．