Question

9．如圖所示，2016年底以來，國內(nèi)共享單車盛行，它的出現(xiàn)既符合低碳出行的理念，也給市民出行帶來便利．下表是某款單車相關(guān)數(shù)據(jù)．請你計算：（g取10N/kg）

車架材料	鋁合金
車架材料體積/cm3	2500
整車質(zhì)量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）一質(zhì)量為70kg的市民在騎該自行車時，自行車對地面的壓強為多少？
（2）該市民在某路段勻速直線騎行3000m，耗時600s，若自行車受到的阻力為總重力的0.02倍，則他的騎行功率為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)G=mg求出自行車和人的總重力，自行車對地面的壓力等于車和人的總重力，受力面積為2輪接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出自行車對地面的壓強；
（2）該市民在某路段勻速直線騎行時處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和動力是一對平衡力，二力大小相等，根據(jù)F=f=0.02G求出其大小，根據(jù)W=Fs求出動力做的功，再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出他的騎行功率．

解答 解：（1）人和自行車的總重力：
G=m_總g=（m_人+m_車）g=（70kg+10kg）×10/N/kg=800N，
自行車對地面的壓力：
F=G=800N，
自行車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（2）該市民在某路段勻速直線騎行時，自行車處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和動力是一對平衡力，
所以，動力的大小：
F′=f=0.02G=0.02×800N=16N，
動力做的功：
W=F′s=16N×3000m=48000J，
他的騎行功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{48000J}{600s}$=80W．
答：（1）自行車對地面的壓強為1×10⁶Pa；
（2）他的騎行功率為80W．

點評 本題考查了重力公式和壓強公式、做功公式、功率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等是關(guān)鍵．