Question

14．近年來隨著重慶交通情況的好轉，不少市民開始熱衷于自行車健身．張明是一個自行車愛好者，他的愛車是一輛山地自行車，相關數(shù)據(jù)見下表：
（1）張明質量約70kg，計算騎行時他對地面的壓強；
（2）某天他在南濱路勻速騎行6km，耗時10min，若該路段阻力為總重力的0.025倍，求他的騎行功率．（g=10N/kg）

車架材料	碳纖維
車架材料體積/cm3	2500
車架質量/kg	4.5
整車質量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

Answer 1

分析 （1）張明對地面的壓力等于自身重力和自行車重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出張明在騎該車時對地面的壓強；
（2）根據(jù)題意求出受到的阻力，根據(jù)二力平衡條件求出牽引力的大小，根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功，再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出他的騎行功率．

解答 解：（1）張明在騎該車時，張明和車的總重力：
G=mg=（70kg+10kg）×10N/kg=800N，
對地面的壓力：
F_壓=G=800N，
對地面的壓強：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{800N}{2×4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（2）張明在某路段勻速騎行時，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，兩個力的大小相等，
則牽引力的大�。�
F=f=0.025G=0.025×800N=20N，
此過程中牽引力做的功：
W=Fs=20N×6×10³m=1.2×10⁵J，
他的騎行功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}J}{10×60s}$=200W
答：（1）張明騎行時他對地面的壓強為1×10⁶Pa；
（2）他的騎行功率為200W．

點評 本題考查了壓強、功和功率的計算以及二力平衡條件的應用，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，計算過程要注意單位的換算．