Question

7．李明同學騎自行車上學，他家到學校的路程為3.6Km．李明上學前稱得人與書包總重為600N，自行車重為300N，7點45分他從家里出發(fā)，他要在8點前到學校，在騎車過程中受到的阻力恒為50N．求：
（1）通過計算可知李明同學騎車平均速度至少要多少？
（2）李明在騎車過程中，自行車兩個車輪與路面接觸的總面積為0.003m²，在此過程中自行車對路面的壓強為多少帕斯卡？
（3）從家騎車到學校的過程中，李明克服阻力做功為多少焦耳？

Answer 1

分析 （1）已知離家時間和到校時間，可以得到騎自行車的時間，已知家到學校的距離和騎自行車時間，可以得到騎行的速度；
（2）根據李明上學前稱得人與書包總重為600N，自行車重為300N，可知總重力，此時總重力即為自行車對路面的壓力，再利用p=$\frac{F}{S}$即可李明在此過程中自行車對路面的壓強；
（3）勻速騎行過程中，自行車水平方向上受到的牽引力和阻力是一對平衡力．根據在騎車過程中受到的阻力恒為50N，他家到學校的路程為3.6mm，利用W=Fs即可求出李明克服阻力做的功．

解答 解：
（1）李明從家到學校用的時間t=8：00-7：45=15min=0.25h，
李明騎自行車的速度為v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3.6km}{0.25h}$=14.4km/h；
（2）人和自行車對地面的壓力F_總=G_總=600N+300N=900N，
在此過程中自行車對路面的壓強p=$\frac{{F}_{總}}{S}$=$\frac{900N}{0.003{m}^{2}}$=3×10⁵Pa．
（3）騎自行車過程中，克服阻力做的功為W=Fs=fs=50N×3600m=1.8×10⁵J．
答：
（1）李明騎自行車的速度為14.4km/h；
（2）在此過程中自行車對路面的壓強為3×10⁵Pa；
（3）李明克服阻力做功為1.8×10⁵J．

點評 此題涉及到的知識點較多，是一道綜合性較強的題目，在計算時注意兩點：①靜止在水平面上的物體，此時的壓力即為重力，②計算時要注意統(tǒng)一使用國際制單位．