Question

小刚有一辆电动自行车，该车自重15kg，每个车轮与地面的接触面积为20cm²，如果该车的牵引力为2×10³N．
求：（1）若小刚体重为65kg，他骑车时对地面产生的压强多大？
（2）如果小刚以6m/s的速度匀速骑车上学，需5min才能到校，在此过程中摩擦力做功为多少？该车的功率为多大？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据小刚和自行车的质量可分别求出其重力，由题意可知，小刚骑车前行时对地面的压力就等于小刚和自行车的重力之和，受力面积为2×20cm²．根据压强公式P=，即可求出他骑车时对地面产生的压强；
（2）根据小刚的汽车速度6m/s和所用时间5min，可求出小刚上学运动的距离，因小刚匀速骑车上学，所以该车的牵引力就等于摩擦力，由W=f?S即可求出此过程中摩擦力做的功；
再由P===Fv，将F=2×10³N．v=6m/s代入即可．
解答：解：（1）P====2×10⁵Pa；
（2）s=vt=6m/s×5×60s=1800m，
因小刚匀速骑车上学，所以f=F=2×10³N，
W=f?S=2×10³N×1800m=3.6×10⁶J
P==
=Fv=2×10³N×6m/s=12000W=12kW．
答：（1）他骑车时对地面产生的压强是2×10⁵Pa；
（2）在此过程中摩擦力做功为3.6×10⁶J；该车的功率为12kW．
点评：此题涉及到重力的计算，压强大小及其计算的，功的计算，功率的计算，二力平衡条件的应用等多个知识点．难度不大，要求学生应熟练掌握．