Question

3．“呼和浩特-草原天堂”．為了倡導綠色出行，該市投放了大量的公共自行車．小明在水平路面上騎行時，人與車總質量約為70kg，每個輪胎與地面接觸面積為100cm²．
（1）此時自行車對地面的壓強是多少？
（2）若小明以5m/s的速度勻速騎行5min，所受阻力是總重力的0.06倍，求出小明克服阻力做功的功率；
（3）在自行車的構造和使用上利用了很多物理知識，請寫出其中一點．

Answer 1

分析 （1）自行車對地面的壓等于人與車的總重力，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)壓強公式求出自行車對地面的壓強；
（2）根據(jù)題意求出所受阻力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出小明克服阻力做功的功率；
（3）觀察自行車的構造都有哪些，然后將它的構造部分（如車座，輪胎，車閘，腳踏板，軸承等）結合物理知識進行解答．

解答 解：（1）自行車對地面的壓力：F=G，
自行車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{70kg×10N/kg}{2×100×10-4m2}$=3.5×10⁴Pa
（2）小明騎車勻速行駛時受到的阻力：
f=0.06G=0.06×700N=42N，
小明克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=fv=42N×5m/s=210W；
（3）剎桿利用杠桿知識或輪胎表面有凹凸不平的花紋是增大摩擦．
答：（1）此時自行車對地面的壓強是3.5×10⁴Pa；
（2）小明克服阻力做功的功率為210W；
（3）在自行車的構造和使用上利用了很多物理知識，如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過增大粗糙程度來增大摩擦等，答案合理即可．

點評 本題考查了壓強和功率的計算以及自行車的構造及使用上利用的物理知識，靈活的運用公式及其變形式是關鍵，體現(xiàn)了物理知識來源于生活、服務于生活的理念．