10.电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动车自身质量为 60 kg,两个车轮与地面的总接触面积为 200 cm²,车胎能承受的最大压强为$2×10^{5}\\ Pa$。(g 取10 N/kg)
(1)该车的最大载重量是多少牛?
(2)若该车电机在低速挡的输出功率为 100 W时,可以在平直的公路上以18 km/h的速度匀速行驶,则此时该车所受的阻力是多少?
(3)若按(2)中的速度,该电动自行车行驶 25 km 克服阻力做功多少焦耳?

10.(1) 该车车胎能承受的最大压力 $F = pS = 2 × 10^5 \ \mathrm{Pa} × 0.02 \ \mathrm{m^2} = 4 × 10^3 \ \mathrm{N}$, 车自身的重力 $G_{\mathrm{车}} = mg = 60 \ \mathrm{kg} × 10 \ \mathrm{N/kg} = 600 \ \mathrm{N}$, 所以该车的最大载重量 $G = F - G_{\mathrm{车}} = 4 × 10^3 \ \mathrm{N} - 600 \ \mathrm{N} = 3.4 × 10^3 \ \mathrm{N}$
(2) $P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv$, $18 \ \mathrm{km/h} = 5 \ \mathrm{m/s}$, 当匀速行驶时, 该车受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 则 $f = F = \frac{P}{v} = \frac{100 \ \mathrm{W}}{5 \ \mathrm{m/s}} = 20 \ \mathrm{N}$
(3) 若按(2)中的速度, 该电动自行车行驶 25 km 克服阻力做的功 $W = fs = 20 \ \mathrm{N} × 25 \ 000 \ \mathrm{m} = 5 × 10^5 \ \mathrm{J}$