Question

4．今年，市委市府全力構建城市綠道網，倡導市民低碳、環(huán)保、慢生活方式．有一次，質量48kg的小華同學騎著一輛自行車在平直綠道上勻速行駛2000m，所用時間為400s．自行車質量為12kg，假設小華同學騎著自行車在行駛過程中受到的平均阻力是50N．如圖所示，（取g=10N/kg）求：
（1）自行車行駛的速度是多少？車胎與地面的總接觸面積為0.004m²，則該同學騎車時，自行車對地面的壓強為多少？
（2）該同學在這次騎車過程中，克服阻力所做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）根據公式v=$\frac{s}{t}$求出自行車的速度；
根據G=mg求出自行車和人的總重力，自行車對地面的壓力等于總重力，再根據p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強；
（2）根據W=Fs求出克服阻力做的功．

解答 解：（1）自行車行駛的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2000m}{400s}$=5m/s；
人和自行車的總重：G=（m_人+m_車）g=（48kg+12kg）×10N/kg=600N，
該同學騎車時，自行車對地面的壓強為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{600N}{0.004{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（3）該同學騎車時，克服阻力所做的功是：
W=fs=50N×2000m=1×10⁵J．
答：（1）自行車行駛的速度是5m/s；該同學騎車時，自行車對地面的壓強為1.5×10⁵Pa；
（2）該同學在這次騎車過程中，克服阻力所做的功是1×10⁵J．

點評 此題主要考查的是學生對速度、壓力、壓強、功的計算公式的理解和掌握，基礎性題目．