Question

10．一個(gè)質(zhì)量為50kg的同學(xué)騎自行車上學(xué)，在水平路面上以4m/s的速度勻速行駛．有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示．（g=10N/kg）

自行車凈重	200N
行駛過程輪胎與地面接觸總面積	1×10-2m2
勻速行駛過程中的總阻力	30N
車輪直徑	0.61m
輪胎承受的最大壓強(qiáng)	1.2×105Pa

（1）這位同學(xué)受到的重力是多大？
（2）在行駛過程中，車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（3）該同學(xué)騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程是多少？
（4）在這段時(shí)間內(nèi)該同學(xué)做功多少？

Answer 1

分析 （1）已知該同學(xué)的質(zhì)量，利用重力公式計(jì)算其重力；
（2）因?yàn)樵谒�平路面上，自行車�?duì)地面的壓力等于車重加上人重，又知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）已知時(shí)間和速度，利用速度公式求出該同學(xué)騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程；
（4）根據(jù)二力的平衡求出動(dòng)力F，再利用功的公式求做功大小．

解答 解：（1）該同學(xué)的重力：G_人=mg=50kg×10N/kg=500N；
（2）在行駛過程中，車對(duì)地面的壓力：F=G_總=G_人+G_車=500N+200N=700N，
車對(duì)地面的壓強(qiáng)是：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（3）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，該同學(xué)騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程：
s=vt=4m/s×5×60s=1200m；
（4）該同學(xué)騎車沿直線勻速行駛，則動(dòng)力F′=f=30N，
在這段時(shí)間內(nèi)該同學(xué)做功：W=F′s=30N×1200m=3.6×10⁴J．
答：（1）這位同學(xué)受到的重力是500N；
（2）在行駛過程中，車對(duì)地面的壓強(qiáng)是7×10⁴Pa；
（3）該同學(xué)騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程是1200m；
（4）在這段時(shí)間內(nèi)該同學(xué)做功3.6×10⁴J．

點(diǎn)評(píng) 此題考查重力、路程、壓強(qiáng)和功的計(jì)算，涉及到速度公式及其應(yīng)用、二力平衡條件的應(yīng)用，是一道綜合性題目，但難度不是很大，關(guān)鍵是知道自行車對(duì)地面的壓力等于車重加上人重．