为了响应国家“低碳环保.节能排放的号召.我国多地设置了共享单车租借站点．质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车.从站点到学校的路程为1500m.骑车用时5min(设小明骑车上学做匀速直线运动)．请解答下列问题:(1)小明骑车的速度是多少?(2)若自行车的质量为15kg.每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2.则小明骑车时车� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

16．

为了响应国家“低碳环保，节能排放”的号召，我国多地设置了共享单车租借站点．质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500m，骑车用时5min（设小明骑车上学做匀速直线运动）．
请解答下列问题：
（1）小明骑车的速度是多少？
（2）若自行车的质量为15kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.005m²，则小明骑车时车对地面的压强是多少？
（3）若自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明骑车的功率是多少？

分析（1）已知路程和时间．利用v=$\frac{s}{t}$计算小明骑车的速度；
（2）小明骑车时车对地面的压力等于车和自身的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为两个轮胎与地面的接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强．
（3）共享单车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据阻力与人和车总重的关系求出阻力，进而可知牵引力大小，然后根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出小明骑车的功率．

解答解：（1）t=5min=300s，
则小明骑车的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1500m}{300s}$=5m/s；
（2）小明骑车时车对地面的压力：F=G_总=m_总g=（m_人+m_车）g=（55kg+15kg）×10N/kg=700N，
S=0.005m²×2=0.01m²，
则小明骑车时车对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{0.01{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（3）因为单车做匀速直线运动，处于于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，
所以牵引力：F_牵=f=0.1G_总=0.1×700N=70N，
则小明骑车的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{{F}_{牵}s}{t}$=F_牵v=70N×5m/s=350W．
答：（1）小明骑车的速度是5m/s；
（2）小明骑车时车对地面的压强是7×10⁴Pa；
（3）小明骑车的功率是350W．

点评本题考查了速度公式、功率公式、重力公式、压强公式以及二力平衡条件的应用，要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等．

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6．

如图所示是一艘智能太阳能混合动力游船，它的动力系统由太阳能电池组和柴油发电机组组成．游船照明采用节能灯和LED灯．航行中，船载能量管理系统按下表中航行速度要求自动识别并切换动力系统．船的航行速度简称航速，单位为“节”，用kn表示．

航速/kn	供电模式	动力系统	最大功率/kW
0～4	纯电池	太阳能电池组
4～8	柴　电	柴油发电机	300

（1）船上照明电路中用到了恒流电阻，它的电流与电压关系如图所示．当恒流电阻两端的电压由0V增大到4V的过程中，它的电阻增大（不变/减小/增大）．若将它与一只标有“3.2V 0.3A”的LED（发光二极管）一起接到电压为4V的电源上，要使LED正常工作，则应将它们串联到电路中；若该电路中的电源电压可调，则电源电压在3.2V～7.2V范围内变化，它们都能正常工作．
（2）已知船航行时，所受的阻力与航速的平方成正比．若在柴电和纯电池供电模式下，游船以最大航速航行时所受的阻力分别为 f₁、f₂，则 f₁与f₂的比值是4：1；当游船以纯电池模式航行时，动力系统的最大功率是37.5kW．（设船做匀速直线运动）
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