Question

17．李明同學(xué)經(jīng)常騎自行車上學(xué)，他從家騎車到學(xué)校的路程為3.6千米．某一天早晨，李明同學(xué)上學(xué)前稱得人與書包總重為600牛頓，自行車重為300牛頓，7點30分他從家里出發(fā)，以6米/秒的速度勻速騎車到學(xué)校，在騎車過程中受到的阻力恒為50牛頓．求：
（1）通過計算可知李明同學(xué)幾點鐘到學(xué)校？
（2）李明在騎車過程中，自行車兩個車輪與路面接觸的總面積為0.003米²，在此過程中自行車對路面的壓強為多少帕斯卡？
（3）從家騎車到學(xué)校的過程中，李明克服阻力做功為多少焦耳？功率為多少瓦特？

Answer 1

分析 （1）已知他家到學(xué)校的路程s=3.6km，以6m/s 的速度勻速騎車到學(xué)校，利用速度公式變形t=$\frac{s}{v}$即可求出李明同學(xué)幾點鐘到學(xué)校．
（2）根據(jù)李明上學(xué)前稱得人與書包總重為600N，自行車重為300N，可知總重力，此時總重力即為自行車對路面的壓力，再利用p=$\frac{F}{S}$即可李明在此過程中自行車對路面的壓強．
（3）根據(jù)在騎車過程中受到的阻力恒為50N，他家到學(xué)校的路程為3.6km，利用W=Fs即可求出李明克服阻力做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$求做功功率．

解答 解：
（1）s=3.6km=3600m，v=6m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得李明從家到學(xué)校用的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3600m}{6m/s}$=600s=10min，
因他是7點30分他從家里出發(fā)，加上從家到學(xué)校用的時間10min，可知李明同學(xué)7點40分到學(xué)校．
（2）自行車對路面的壓：
F_壓=G_總=600N+300N=900N，s=0.003m²，
在此過程中自行車對路面的壓強：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{900N}{0.003{m}^{2}}$=3×10⁵Pa．
（3）由題知阻力f=50N，s=3.6km=3600m．
克服阻力做功：
W=fs=50N×3600m=1.8×10⁵J；
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{5}J}{600s}$=300W．
答：
（1）李明同學(xué)7點40分到學(xué)校；
（2）在此過程中自行車對路面的壓強為3×10⁵Pa；
（3）從家騎車到學(xué)校的過程中，李明克服阻力做功為1.8×10⁵J，功率為300W．

點評 此題是一道綜合性較強的題目，考查了學(xué)生對速度公式、壓強公式、功的公式和功率公式的了解與掌握，在計算時注意兩點：①靜止在水平面上的物體，此時的壓力等于重力，②計算時要注意統(tǒng)一使用國際制單位．