30.(2019秋•西湖区校级月考)如图所示为新型全封闭三轮电动摩托车的铭牌,在水平路面上以一定的速度匀速直线前进时,匀速行驶过程中的阻力为总重的0.06倍。(忽略空气的阻力,g取10N/kg)
空车质量/kg |
175 |
车上乘车人员/人 |
3 |
单个轮胎与地接触面积/cm2 |
110 |
轮胎承受最大压强/Pa |
1.2×105 |
(1)从轮胎安全的角度考虑,该车乘员最大质量是多大?
(2)在水平路面匀速行驶时电动摩托车受到的牵引力最大是多大?
【答案】:221kg;237.6N.
【解析】:
(1)轮胎与地面接触的总面积:
S=110cm2×3=330cm2=3.3×10﹣2m2,
由p=可得,从轮胎安全的角度考虑,车对地面最大压力:
F=pS=1.2×105Pa×3.3×10﹣2m2=3960N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,由G=mg可得,最大总质量:
m总====396kg,
则该车乘员最大质量:
m人=m总﹣m车=396kg﹣175kg=221kg;
(2)因电动摩托车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,电动摩托车受到的最大牵引力:
F′=f=0.06G总=0.06F=0.06×3960N=237.6N。
答:(1)从轮胎安全的角度考虑,该车乘员最大质量是221kg;
(2)在水平路面匀速行驶时电动摩托车受到的牵引力最大是237.6N。