7.如圖所示是天安門廣場(chǎng)的巡邏警察騎著一種兩輪電動(dòng)助力車(“風(fēng)火輪”)巡邏的場(chǎng)景,若該電動(dòng)助力車與警察的總質(zhì)量為75kg,車輪與地面的總接觸面積為0.04m2.求:
(1)行駛過(guò)程中,“風(fēng)火輪”對(duì)地面的壓強(qiáng)有多大?
(2)若警察騎著“風(fēng)火輪”勻速行駛50m用了10s,則“風(fēng)火輪”的速度為多少?
(3)“風(fēng)火輪”發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為500W,則在勻速行駛過(guò)程中“風(fēng)火輪”所做的功是多少焦耳?
(4)在勻速行駛過(guò)程中,“風(fēng)火輪”所受的阻力是多大?

分析 (1)“風(fēng)火輪”對(duì)地面的壓力等于該電動(dòng)助力車與警察的總重力,利用G=mg求出重力,再利用p=$\frac{F}{S}$求解壓強(qiáng);
(2)利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算“風(fēng)火輪”的速度;
(3)利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算在勻速行駛過(guò)程中“風(fēng)火輪”所做的功;
(4)根據(jù)W=Fs求出牽引力,再根據(jù)二力平衡得出阻力.

解答 解:(1)行駛過(guò)程中,“風(fēng)火輪”對(duì)地面的壓力:F=G=mg=75kg×10N/kg=750N,
對(duì)地面的壓強(qiáng):p=$\frac{F}{S}$=$\frac{750N}{0.04{m}^{2}}$=1.875×104Pa;
(2)“風(fēng)火輪”的速度:v=$\frac{s}{t}$=$\frac{50m}{10s}$=5m/s;
(3)根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得,在勻速行駛過(guò)程中“風(fēng)火輪”所做的功:W=Pt=500W×10s=5000J;
(4)根據(jù)W=Fs可得,牽引力F=$\frac{W}{s}$=$\frac{5000J}{50m}$=100N,
在勻速行駛過(guò)程中,“風(fēng)火輪”所受的阻力f=F=100N.
答:(1)行駛過(guò)程中,“風(fēng)火輪”對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.875×104Pa;
(2)“風(fēng)火輪”的速度為5m/s;
(3)在勻速行駛過(guò)程中“風(fēng)火輪”所做的功是5000J;
(4)在勻速行駛過(guò)程中,“風(fēng)火輪”所受的阻力是100N.

點(diǎn)評(píng) 此題考查重力、壓強(qiáng)、速度和功的計(jì)算,同時(shí)考查功率公式的應(yīng)用、二力平衡條件及其應(yīng)用,解答此題的關(guān)鍵:一是公式的熟練運(yùn)用;二是知道“風(fēng)火輪”對(duì)地面的壓力等于該電動(dòng)助力車與警察的總重力.

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