Question

如圖所示，質(zhì)量為48kg的小華同學(xué)騎著一輛自行車在平直公路上勻速運(yùn)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其體重的

1

12

．求：
（1）自行車行駛的速度；
（2）在這段過程中，該同學(xué)所做的功率；
（3）若自行車質(zhì)量為12kg，車胎與地面總的接觸面積為40cm²，則該同學(xué)騎車時，自行車對地面的壓強(qiáng)為多少？（取g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）利用速度公式v=

S

t

計(jì)算出速度．
（2）先計(jì)算所做的功，再根據(jù)功率公式p=

W

t

計(jì)算出功率．
（3）知道質(zhì)量求出重力，壓力等于重力，再根據(jù)壓強(qiáng)公式p=

F

s

求出壓強(qiáng)．

解答：解：（1）自行車在平直公路上勻速行駛的路程S=500m
時間t=100s
自行車行駛的速度v=

S

t

=

500m

100s

=5m/s；

（2）小華的質(zhì)量m=48kg
小華的重力G=mg=48kg×10N/kg=480N
小華克服自行車阻力對自行車向前的力F=f=

1

12

G=

1

12

×480N=40N
小華對自行車所做的功W=FS=40N×500m=20000J
小華所做的功率p=

W

t

=

20000J

100s

=200W；

（3）自行車質(zhì)量m′=12kg
車胎對地面的壓力F′=G_總=（m+m′）g=（12kg+48kg）×10N/kg=600N
車胎與地面總的接觸面積S_總=40cm²=4×10^-3m²
自行車對地面的壓強(qiáng)P=

F′

s總

=

600N

4×10-3m2

=1.5×10⁵Pa．
答：（1）自行車行駛的速度為5m/s．
（2）在這段過程中，該同學(xué)所做的功率為200W．
（3）若自行車質(zhì)量為12kg，車胎與地面總的接觸面積為40cm²，則該同學(xué)騎車時，自行車對地面的壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa．

點(diǎn)評：本題考查速度、功率、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用．