Question

1．小明有一輛捷安特自行車，質量為12kg．星期天，小明到西太湖騎自行車健身，他在2h內勻速騎行了36km，小明的質量為58kg，騎車時受到的阻力是車和人總重的0.03倍．（g=10N/kg）
（1）這段時間內，他克服阻力做功的功率為多少？
（2）若人體消耗的能量中有30%用于驅動自行車前進，則整個過程人消耗的能量為多少？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出電動車和人總重，而電動車受到的阻力f=0.03G，知道行駛距離，利用W=fs求克服阻力做功，再利用P=$\frac{W}{t}$求做功功率；
（2）人體消耗的能量中有30%用于驅動自行車前進，則整個過程人消耗的能量E=$\frac{W}{30%}$．

解答 解：
（1）電動車和人總重：G=mg=（58kg+12kg）×10N/kg=700N，
電動車受到的阻力：f=0.03G=0.03×700N=21N，
克服阻力做功：
W=fs=21N×36000m=7.56×10⁵J，
他克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{7.56×1{0}^{5}J}{2×3600s}$=105W；
（2）若人體消耗的能量中有30%用于驅動自行車前進，
則整個過程人消耗的能量：
E=$\frac{W}{30%}$=$\frac{7.56×1{0}^{5}J}{30%}$=2.52×10⁶J．
答：（1）這段時間內，他克服阻力做功的功率為105W；
（2）整個過程人消耗的能量為2.52×10⁶J．

點評 本題考查了重力、功、功率的計算以及效率公式的應用，屬于基礎題目．