Question

3．近年來，不少衡陽市民熱衷于自行車健身．中學(xué)生小張也是一個自行車愛好者，他的愛車是一輛山地自行車，小張的質(zhì)量為50kg，某天他在衡州大道勻速騎行6km，耗時10min，若該路段阻力為總重力的0.025倍，部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表，求：（g=10N/kg）

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

（1）自行車整車的重力是多少？
（2）他的騎行速度和功率．

Answer 1

分析 （1）由表格中數(shù)據(jù)知道自行車整車的質(zhì)量，利用G=mg求其重力；
（2）知道他在衡州大道勻速騎行路程和所用時間，利用速度公式求騎車速度；
根據(jù)f=0.025G求出阻力的大小，勻速騎行時騎行動力與阻力是一對平衡力，大小相等，再利用P=Fv求騎行功率．

解答 解：
（1）自行車整車的重力：G=mg=10kg×10N/kg=100N，
（2）騎行路程s=6km，t=10min=$\frac{1}{6}$h，
騎行速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6km}{\frac{1}{6}h}$=36km/h=36×$\frac{1}{3.6}$m/s=10m/s；
勻速騎行時自行車受到的阻力：
f=0.025G_總=0.025×m_總g=0.025×（50kg+10kg）×10N/kg=15N，
勻速騎行時車的動力：F=f=15N，
騎行功率：P=Fv=15N×10m/s=150W．
答：（1）自行車整車的重力是100N；
（2）他的騎行速度和功率分別為10m/s、150W．

點評 本題考查了重力公式、速度公式、功率公式、二力平衡條件的應(yīng)用，要利用好功率的推導(dǎo)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv．