Question

15．為了響應(yīng)“低碳環(huán)保、綠色出行”的號召，小明爸爸決定改開車為騎自行車上下班，圖示是他買來的一輛自行車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：

車架材料	車架體積/cm3	車架質(zhì)量/kg	整車質(zhì)量/kg
碳纖維	2500	4.5	10

（1）當他在水平路面上水平向前推行時（設(shè)人對車沒有向下的壓力），每個輪胎與地面的接觸面積為10cm²，求自行車對路面的壓強．
（2）若小明爸爸體重為700N，在某水平路段以5m/s的速度勻速直線騎行10min，該過程中受到的阻力為20N，求他在此過程中的騎行功率．

Answer 1

分析 （1）人對車沒有向下的壓力，地面所受的壓力等于自行車的重力，求出受力面積，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求自行車對路面的壓強．
（3）自行車在某水平路段勻速直線騎行，自行車受到的阻力和動力為一對平衡力，可得動力大小，再根據(jù)P=Fv求騎行功率．

解答 解：
（1）自行車的質(zhì)量m=10kg，
他在水平路面上水平向前推行時，地面所受的壓力：
F=G=mg=10kg×10N/kg=100N；
受力面積S=10cm²×2=20cm²=0.002m²，
自行車對路面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{100N}{0.002{m}^{2}}$=50000Pa．
（2）因為自行車在某水平路段勻速直線騎行，
所以騎車動力F=f=20N，
騎行功率P=Fv=20N×5m/s=100W．
答：（1）自行車對路面的壓強為50000Pa．
（2）他在此過程中的騎行功率為100W．

點評 本題考查重力、壓力、壓強、功率的計算，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．還要知道從表中提取有用的信息．