Question

6．運(yùn)動(dòng)員參加自行車比賽場(chǎng)選用山地自行車．如圖所示是車架為碳纖維的輕便山地自行車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表：

車架材料	碳纖維
車架質(zhì)量/kg	4.5
整車質(zhì)量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）參賽運(yùn)動(dòng)員李某的質(zhì)量為70kg，求他所受的重力；
（2）李某騎著這輛山地車在水平地面勻速行駛，求山地車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（3）李某在水平路段勻速騎行6km，耗時(shí)10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求他在這段時(shí)間內(nèi)騎行的功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)G=mg計(jì)算運(yùn)動(dòng)員的重力；
（2）地面所受的壓力等于車子和運(yùn)動(dòng)員的重力，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$求地面受到的壓強(qiáng)．
（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)員騎著一輛山地自行車在平直公路上勻速行駛，先判斷出動(dòng)力，利用W=Fs求出運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功W，再用公式P=$\frac{W}{t}$算出功率．

解答 解：（1）運(yùn)動(dòng)員所受的重力為：
G=mg=70kg×10N/kg=700N
（2）水平勻速行駛時(shí)，壓力大小等于物體所受重力大小
F=G=mg=（70kg+10kg）×10N/kg=800N
P=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（3）他騎行時(shí)克服阻力做的功為：
W=FS=800N×0.02×6000m=9.6×10⁴J
他騎行的功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9.6×1{0}^{4}J}{10×60s}$=160W．
答：（1）他所受的重力是700N；
（2）山地車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1×10⁶Pa；
（3）他在這段時(shí)間內(nèi)騎行的功率是160W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查重力、壓力、壓強(qiáng)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(duì)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．還要知道從表中提取有用的信息．