试题

（2013·绍兴）图甲是某款太阳能电动车．
（1）如图乙是该电动车的刹车车把，是由刹车线、刹车闸和支点构成的一个杠杆．刹车时，若在刹车闸A处施加一个如图所示的力F，此时成一个杠杆．（选填“省力”、“费力”或“等臂”）
（2）电动车在水平路面上以36千米/时的速度做匀速直线运动，若电动车的输出功率恒为500瓦，此时车受到地面的摩擦力多大？（不计空气阻力）
（3）若电动车质量为150千克，车轮与地面的总接触面积是300厘米²，则车对地面的压强多大？（g取10N/kg）

材料种类	密度/kg·m-3	强度
碳纤维	1.6×103	强
铝合金	3.0×103	较弱
铁合金	4.5×103	较强
锰钢	7.9×103	强

（4）部分材料的技术指标如上表所示，假如让你设计制造电动车车架，你会选择表中的哪种材料？并说明理由．

解：（1）由示意图可知，刹车闸在使用时动力臂大于阻力臂，所以它属于省力杠杆；
（2）电动车行驶的速度：
v=36km/h=10m/s，
由P=Fv可得，牵引力：
F_牵=

P

v

=

50W

10m/s

=50N，
∵电动车在水平路面上做匀速直线运动，
∴f=F_牵=50N；
（3）车对地面的压力：
F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N，
车对地面的压强：
p=

F

S

=

1500N

300×10-4m2

=5×10⁴Pa；
（4）由表中数据可知，制造强度高并且轻便的电动车车架时，应选碳纤维材料．
答：（1）省力；
（2）此时车受到地面的摩擦力为50N；
（3）该车对地面压强为5×10⁴Pa；
（4）选碳纤维材料，强度高并且密度小，车身轻，耗能少．