Question

14．如圖1所示，質(zhì)量為40kg的小凱同學(xué)騎著一輛質(zhì)量為10kg的自行車在平直公路上勻速運(yùn)動(dòng)100m，所用時(shí)間為20s．自行車在勻速行駛過程中與地面的總接觸面積為0.01m²，受到的阻力如圖2所示．[本題g取10N/kg]
求：（1）自行車行駛的速度？
（2）小凱同學(xué)對(duì)自行車平均的牽引力是多少
（3）小凱騎車時(shí)，自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

分析 （1）知道小凱騎自行車行駛的路程和時(shí)間，利用速度公式求行駛速度；
（2）由圖2可知自行車在勻速行駛過程中受到的阻力，在勻速行駛過程人對(duì)自行車提供的牽引力等于自行車受到的阻力；
（3）知道人和車的總質(zhì)量，利用重力公式求人和車的總重力；因?yàn)樽孕熊囋谄街惫�路上，�?duì)地面的壓力等于重力，又知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求騎自行車行駛時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）小凱騎車速度為　v=$\frac{s}{t}$=$\frac{100m}{20s}$=5m/s；
（2）由圖2可知，自行車在勻速行駛過程中受到的阻力f=40N，
自行車平直公路上勻速運(yùn)動(dòng)，即自行車處于平衡狀態(tài)，
在水平方向上小凱同學(xué)對(duì)自行車提供的牽引力和車行駛過程中受到的阻力是一對(duì)平衡力，大小相等：F=f=40N；
（3）車對(duì)地面的壓力為　F=G=（m₁+m₂）g=（40kg+10kg）×10N/kg=500N
車對(duì)地面的壓強(qiáng)：：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{500N}{0.01{m}^{2}}$=5×10⁴Pa．
答：（1）自行車行駛的速度為5m/s；
（2）小凱同學(xué)對(duì)自行車平均的牽引力是40N；
（3）小凱騎車時(shí)，自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為5×10⁴Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式和壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，用所學(xué)知識(shí)分析解決身邊的問題，有意義！計(jì)算時(shí)注意單位統(tǒng)一．