Question

如圖所示，小華同學騎著一輛自行車在平直公路上勻速運動 500m，所用時間為100s．假設(shè)自行車在行駛過程中受到的阻力為120N，小華身體質(zhì)量為50kg：
（1）自行車行駛的速度是多少？
（2）在這段過程中，該同學做功的功率至少是多大？
（3）若自行車質(zhì)量為10kg，每個車胎與地面的接觸面積為20cm²，則小華騎車時，自行車對地面的壓強為多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）知道小明騎車的路程和所用時間，利用速度公式求出勻速騎車的速度；
（2）自行車勻速直線運動時處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件求出牽引力，根據(jù)P=Fv求出自行車的功率；
（3）自行車對地面的壓力等于小明和自行車的重力之和，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)p=

F

s

求出自行車對地面的壓強．

解答：解：（1）小華勻速騎車的速度：
v=

s

t

=

500m

100s

=5m/s；
（2）∵小華勻速騎車，
∴受到的阻力和牽引力是一對平衡力，則F=f=120N，
該同學做功的功率：
P=Fv=120N×5m/s=600W；
（3）自行車對地面的壓力：
F′=G=（m_車+m_人）g=（10kg+50kg）×10N/kg=600N，
自行車對地面的壓強：
p=

F′

S

=

600N

2×20×10-4m2

=1.5×10⁵Pa．
答：（1）小明騎車的速度為5m/s；
（2）該同學做功的功率至少是600W；
（3）小華騎車時，自行車對地面的壓強為1.5×10⁵Pa．

點評：本題考查了速度、功率、牽引力、壓強的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．