Question

1．為進一步打造“精致淮北”倡導綠色出行，淮北市投放了大量的公共自行車，如圖所示．小李在水平路面上騎行時，人與車總質(zhì)量約 80kg，每個輪胎與地面接觸面積約為 50cm ²．

（1）此時自行車對地面的壓強是多少？
（2）若小李以 5m/s的速度勻速騎行4min，所受阻力是總重力的0.06倍，求出小李克服阻力做的功和克服阻力做功的功率．
（3）在自行車的構造和使用上利用了很多物理知識，請寫出其中一點．

Answer 1

分析 （1）自行車對地面的壓等于人與車的總重力，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)壓強公式求出自行車對地面的壓強；
（2）根據(jù)題意求出所受阻力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出小李克服阻力做功的功率；
（3）觀察自行車的構造都有哪些，然后將它的構造部分（如車座，輪胎，車閘，腳踏板，軸承等）結(jié)合物理知識進行解答．

解答 解：（1）自行車對地面的壓力：
F=G=mg=80kg×10N/kg=800N，
自行車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×50×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=8×10⁴Pa
（2）小李騎車勻速行駛時受到的阻力：
f=0.06G=0.06×800N=48N，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得小李勻速騎行的路程：
s=vt=5m/s×4×60s=1200m，
小李克服阻力做的功：
W=fs=48N×1200m=5.76×10⁴J，
小明克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5.76×1{0}^{4}J}{4×60s}$=240W；
（3）剎桿利用杠桿知識或輪胎表面有凹凸不平的花紋是增大摩擦．
答：（1）此時自行車對地面的壓強是8×10⁴Pa；
（2）小李克服阻力做的功和克服阻力做功的功率分別為5.76×10⁴J、210W；
（3）在自行車的構造和使用上利用了很多物理知識，如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過增大粗糙程度來增大摩擦等，答案合理即可．

點評 本題考查了壓強和功率的計算以及自行車的構造及使用上利用的物理知識，靈活的運用公式及其變形式是關鍵，體現(xiàn)了物理知識來源于生活、服務于生活的理念．