Question

11．如图所示，质量为48kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s，自行车质量为12kg，车胎与地面总的接触面积为40cm²，假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其总重的0．l倍，g=10N/kg．问：
（1）小华同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？
（2）在这段过程中，该同学所做功的功率？

Answer 1

分析 （1）知道质量求出重力，压力等于重力，再根据压强公式p=$\frac{F}{S}$求出压强．
（2）根据题干求出阻力，利用W=fs求出克服摩擦所做的功，再根据功率公式P=$\frac{W}{t}$出功率．

解答 解：（1）自行车和人的总重G_总=（m+m_车）g=（48kg+12kg）×10N/kg=600N，
车胎对地面的压力F_压=G_总=600N，
车胎与地面总的接触面积S_总=40cm²=4×10^-3m²，
自行车对地面的压强p=$\frac{{F}_{压}}{{S}_{总}}$=$\frac{600N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（2）自行车在平直公路上匀速运动，则克服自行车阻力对自行车向前的力：
F=f=0.1G_总=0.1×600N=60N，
小华对自行车所做的功W=FS=60N×500m=3×10⁴J，
小华所做的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{4}J}{100s}$=300W；
答：（1）小华同学骑车时，自行车对地面的压强为1.5×10⁵Pa．
（2）在这段过程中，该同学所做功的功率为300W．

点评 本题考查功率、压强公式的应用，应注意的是计算压强时，面积的单位应为m²．