某大学利用电动巴土提供从学校到火车站的送站服务，两地相距10km，行驶中巴士所受阻力恒为1.2×103N．设巴土的电机将电能转化为机械能的效率为80％，牵引力F与车速倒数
的关系如图．
（1）巴士轮胎表面的花纹是为了________摩擦；轮胎与地面接触的总面积为0.2m2，搭载20名大学生后，巴士对地面的压强约增大________Pa．
（2）由图像可知，巴士的速度越大牵引力越________；当牵引力为2.4×103N时，巴士的速度为________m/s．
（3）提供动力的电池电压为500V，总容量为120Ah．行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80％．则巴士充满一次电最多能来回跑_________趟．
【收录时间】
2021-01-06
【知识点】
摩擦力
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【解析】
（1）巴士轮胎表面的花纹是为了在压力一定时，利用增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
根据常识知道，大学生的重力约为600N，若搭载20名大学生后，则对地面的压力增加约是：△F=nG=20×600N=12000N；又因为轮胎与地面接触的总面积是：S=0.2m2，所以巴士对地面增大的压强是：△p=△F/S=12000N/0.2m2=6×104 Pa；
（2）由图象知道，牵引力与速度的倒数成正比，即牵引力与速度成反比，所以牵引力越大，速度越小；
由图象知道，当牵引力是：F1=1.2×103 N时，速度的倒数是：
，所以当牵引力是：F=2.4×103 N时，速度的倒数为0.2，故巴士的速度是：v=1/0.2m/s=5m/s；
（3）由于提供动力的电池电压是500V，总容量是120Ah，所以储存的总电能是：W=UIt=500V×120A×3600s=2.16×108 J，
由于行驶过程中电池的放电量不能超过总量的80%。则实际能消耗的电能是：
W′=W×80%=2.16×108 J×80%=1.728×108 J；
由于巴士的电机将电能转化为机械能的效率是80%，所以能获得的机械能（即有用能量）是：W有=ηW′=80%×1.728×108 J=1.3824×108 J；
所以，总共能行驶的距离是：s总=W有/F=1.3824×108J/1.2×103N=1.152×105 m=115.2km；
即巴士充满一次电最多能来回跑的趟数是：n=s总/2s=115.2km/20km=5.76≈5趟。
【点睛】
本题考查的是增大摩擦力的方法、压强的计算、对图象的理解以及能量转化的相关计算等知识，是一道综合题，有一定的难度。
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2021-01-06
计算题
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林林