Question

14．“霧霾”已成為社會關(guān)注熱點(diǎn)，為緩解空氣污染，倡導(dǎo)綠色出行，如圖所示，我國許多城市投放了大量的公共自行車，小明騎著一輛自行車在平直公路上勻速行駛，2min通過了600m的路程，假設(shè)自行車在勻速行駛過程中受到的阻力為100N，請你通過計(jì)算回答：（g取10N/kg）
（1）若小明和自行車的總質(zhì)量約80kg，每個輪胎與地面的接觸面積約為20cm²，則小明騎車時，自行車對地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）在這段路程中，小明做了多少功？小明做功的功率是多大？

Answer 1

分析 （1）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，對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對地面的壓強(qiáng)．
（2）勻速行駛時，行駛的動力和阻力是一對平衡力，根據(jù)W=Fs求出這段過程中小明做的功；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出小明做功的功率．

解答 解：（1）小華及自行車對地面的壓力為 F=G=mg=80kg×10N/kg=800N     
車胎與地面的接觸面積S=2×20cm²=4×10^-3m²
自行車對地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2×10⁵Pa．
（2）自行車在勻速行駛過程中受到向前的力F=f=100N，
小明騎車做功：W=Fs=100N×600m=6×10⁴J；                      
功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×1{0}^{4}J}{2×60s}$=500W．
答：（1）自行車對地面的壓強(qiáng)是2×10⁵Pa．
（2）在這段路程中，小明做了6×10⁴J功；小明做功的功率是500W．

點(diǎn)評 本題考查做功、功率、壓強(qiáng)等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)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．