Question

20．《極限挑戰(zhàn)》是東方衛(wèi)視推出的一檔圍繞社會熱點和時代背景的大型原創(chuàng)勵志真人秀節(jié)目．
其中有一期節(jié)目，工作人員來到我國臺灣地區(qū)拍攝節(jié)目，節(jié)目中孫紅雷和王訊各自騎著自行車穿越臺灣． 如圖所示，孫紅雷正在自行車上自拍，人與車總質量約為70kg，孫紅雷以5m/s的速度勻速騎行5min，若自行車所受阻力是總重力的0.06倍，求：
（1）該自行車受到地面的阻力；
（2）孫紅雷克服阻力做功的功和功率．

Answer 1

分析 （1）由題知自行車勻速行駛，根據二力平衡的知識知道牽引力的大小等于阻力大小，而阻力大小等于總重力的0.06倍（壓力根據F=G=mg計算），據此可求牽引力的大小；
（2）利用速度公式求自行車行駛的距離，利用W=Fs求人對自行車做的功；
已知時間，利用P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：
（1）人與車的總重力為：G=mg=70kg×10N/kg=700N，
自行車受到地面的阻力；F=f=0.06G=0.06×700N=42N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$得，
勻速騎行5min行駛的距離：s=vt=5m/s×300s=1500m；
克服阻力做功為：W=Fs=42N×1500m=6.3×l0⁴J；
克服阻力做功的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6.3×1{0}^{4}J}{300s}$=210W．
答：
（1）自行車受到地面的阻力為42N；
（2）孫紅雷克服阻力做功的功和功率分別為6.3×l0⁴J和210W．

點評 本題是一道力學的綜合應用題，考查了重力、二力平衡條件、功和功率公式的應用．