Question

11．如圖所示，質(zhì)量為48kg的小華同學(xué)騎著一輛自行車在平直公路上勻速運(yùn)動500m，所用時(shí)間為100s，自行車質(zhì)量為12kg，車胎與地面總的接觸面積為40cm²，假設(shè)自行車在行駛過程中受到的阻力為其總重的0．l倍，g=10N/kg．問：
（1）小華同學(xué)騎車時(shí)，自行車對地面的壓強(qiáng)為多少？
（2）在這段過程中，該同學(xué)所做功的功率？

Answer 1

分析 （1）知道質(zhì)量求出重力，壓力等于重力，再根據(jù)壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$求出壓強(qiáng)．
（2）根據(jù)題干求出阻力，利用W=fs求出克服摩擦所做的功，再根據(jù)功率公式P=$\frac{W}{t}$出功率．

解答 解：（1）自行車和人的總重G_總=（m+m_車）g=（48kg+12kg）×10N/kg=600N，
車胎對地面的壓力F_壓=G_總=600N，
車胎與地面總的接觸面積S_總=40cm²=4×10^-3m²，
自行車對地面的壓強(qiáng)p=$\frac{{F}_{壓}}{{S}_{總}}$=$\frac{600N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（2）自行車在平直公路上勻速運(yùn)動，則克服自行車阻力對自行車向前的力：
F=f=0.1G_總=0.1×600N=60N，
小華對自行車所做的功W=FS=60N×500m=3×10⁴J，
小華所做的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{4}J}{100s}$=300W；
答：（1）小華同學(xué)騎車時(shí)，自行車對地面的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa．
（2）在這段過程中，該同學(xué)所做功的功率為300W．

點(diǎn)評 本題考查功率、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，應(yīng)注意的是計(jì)算壓強(qiáng)時(shí)，面積的單位應(yīng)為m²．