Question

14．如圖所示，小華騎著一輛自行車在平直公路上勻速行駛，2min通過了600m的路程．假設(shè)自行車在勻速行駛過程中受到的阻力為100N，請你通過計(jì)算回答：（g取10N/kg，1cm²=0.0001m²）
（1）小華騎車的速度是多大？
（2）在這段過程中，小華做了多少功？
（3）在這段過程中，小華做功的功率多大？
（4）若小華和自行車總質(zhì)量為80kg，每個車胎與地面的接觸面積為20cm²，則小華騎車時，自行車對地面的壓強(qiáng)多大？

Answer 1

分析 （1）知道路程和時間，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$計(jì)算小華的速度；
（2）勻速行駛時，行駛的動力和阻力是一對平衡力，根據(jù)W=Fs求出這段過程中小華做的功；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出小華做功的功率．
（4）知道人和車的總質(zhì)量，利用重力公式求人和車的總重力；因?yàn)樽孕熊囋谄街惫�路上，對地面的壓力等于重力，又知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求騎自行車行駛時對地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）小華騎車的時間t=2min=120s，通過路程s=600m，
小華的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{600m}{120s}$=5 m/s；                     
（2）自行車在勻速行駛過程中受到向前的力F=f=100N，
小華騎車做功：W=Fs=100N×600m=6×10⁴J；                      
（3）功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×1{0}^{4}J}{120s}$=500W                       
（4）小華及自行車對地面的壓力為 F=G=mg=80kg×10N/kg=800N     
車胎與地面的接觸面積S=2×20cm²=4×10^-3m²
自行車對地面的壓強(qiáng)P=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa．
答：（1）小華騎車的速度是5m/s；
（2）在這段過程中，小華做功6×10⁴J；
（3）在這段過程中，小華做功的功率為500W；
（4）若小華和自行車總質(zhì)量為80kg，每個車胎與地面的接觸面積為20cm²，則小華騎車時，自行車對地面的壓強(qiáng)是2×10⁵Pa．

點(diǎn)評 本題考查速度、做功、功率、壓強(qiáng)等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力；解題過程中要注意單位的換算．