Question

如图1所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动100m，所用时间为20s．求：
（1）自行车行驶的速度？
（2）若自行车质量为10kg，车胎与地面总的接触面积为40cm²，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g=10N/kg）
（3）如果自行车在匀速行驶过程中受到的阻力如图2所示．那么行驶100m，小明同学所做的功是多少？在骑车过程中，小明发现越来越费力，下车一看，发现轮胎瘪了，所以骑起来很费力，请问这是什么原因？

Answer 1

分析：（1）已知行驶的路程和时间，根据速度公式求出自行车行驶的速度；
（2）自行车对地面的压力等于人和车的重力之和，根据G=mg求出其大小，根据压强公式求出自行车对地面的压强；
（3）匀速运动时牵引力等于阻力，根据公式W=Fs可求阻力做的功，轮胎瘪了，阻力会增大，所以骑起来很费力．

解答：解：（1）自行车做匀速直线运动：
v=

s

t

=

100m

20s

=5m/s；
（2）人和车对地面的压力：
F=G_人+G_车=（40kg+10kg）×10N/kg=500N，
受力面积：S=40cm²=0.004m²，
压强：p=

F

S

=

500N

0.004m2

=1.25×10⁵Pa；
（3）由图可知，阻力f=40N，
自行车做匀速直线运动F_动=f=40N，
小明同学所做阻力做的功：W=fs=40N×100m=4×10³J；
因为轮胎瘪了，阻力增大了，所以骑起来很费力．
答：（1）自行车行驶的速度为5m/s；
（2）该同学骑车时，自行车对地面的压强为1.25×10⁵Pa；
（3）小明同学所做的功是4×10³J；因为轮胎瘪了，阻力增大了，所以骑起来很费力．

点评：本题考查速度、压强、做功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．