Question

小军体重500N，他的家距离学校2400m，他骑自行车在水平路面上匀速直线行驶10min到校．有关数据如表中列出：

自行车净重	250N
行驶过程中轮胎与地面总接触面积	5×10-3m2
匀速行驶时的总阻力	30N
车轮半径	0.3m
轮胎承受的最大气压	2×105Pa

求：
（1）行驶过程中，车对地面的压强是多大？
（2）小军骑自行车上学一程至少要做多少功？
（3）小军骑车的功率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）在水平面上压力等于物体自身的重力，行驶过程中，车对地面的压力等于车和人的总重力，根据公式P=可求行驶过程中车对地面的压强．
（2）因为匀速行驶，根据二力平衡可知受到的阻力就等于牵引力，利用公式W=FS可求做的功．
（3）已知骑行的距离和所用时间，可以得到骑行的速度；已知牵引力和速度，利用公式P=Fv得到骑车功率．
解答：解：
（1）车对地面的压力F=G_人+G_车=500N+250N=750N，
行驶过程中车对地面的压强P===1.5×10⁵Pa．
答：行驶过程中车对地面的压强为1.5×10⁵Pa．
（2）因为车作匀速直线运动，所以F_牵=F_阻=30N，
做的功W=F_牵S₁=30N×2400m=7.2×10⁴J．
答：小军骑自行车上学一程至少要做功7.2×10⁴J．
（3）骑车速度为v===4m/s
骑车的功率为P=Fv=30N×4m/s=120W．
答：骑车的功率为120W．
点评：本题考查压力、压强、牵引力、做功、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，物体做匀速运动受到平衡力作用．