Question

14．某牌子的自行車質量是60kg，若運動員的質量是50kg，車輪總接觸地面的面積100cm²，勻速行駛受到的平均阻力是自行車重力的0.1倍，在半小時內(nèi)自行車勻速行駛了3.6公里．
（1）自行車行駛速度多少？
（2）那么自行車行駛在水平公路時，整車對地面的壓強是多大？
（3）自行車行駛時運動員對自行車做功的功率是多少？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知行駛的路程和所用的時間，根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$可求騎車勻速行駛時的速度；
（2）車輪對地面的壓力等于車和人的重力，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求車輪對地面的壓強；
（3）勻速運動時牽引力等于阻力，然后利用P=Fv可求得功率．

解答 解：（1）自行車行駛路程：s=3.6km，自行車行駛時間：t=0.5h，
騎車勻速行駛時的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3.6km}{0.5h}$=7.2km/h=7.2×$\frac{1}{3.6}$m/s=2m/s；
（2）行駛過程中，車輪對地面的壓力：F=G_總=m_總g=（60kg+50kg）×10N/kg=1100N；
行駛過程中，車輪對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1100N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.1×10⁵Pa；
（3）運動員對自行車提供的動力：F_動=f=1.0G_總=0.1×1100N=110N：
小明同學騎自行車的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=F_動v=110N×2m/s=220W．
答：（1）自行車行駛速度是2m/s；
（2）那么自行車行駛在水平公路時，整車對地面的壓強是1.1×10⁵Pa；
（3）自行車行駛時運動員對自行車做功的功率是220W．

點評 本題考查速度、壓強、功、功率的計算，是一道綜合性很強的題目，關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，還要學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．