Question

【題目】為了響應(yīng)國(guó)家“低碳環(huán)保，節(jié)能排放”的號(hào)召，我國(guó)多地設(shè)置了共享單車(chē)租借站點(diǎn)。質(zhì)量為55kg的小明同學(xué)在上學(xué)的路上租借了一輛自行車(chē)，從站點(diǎn)到學(xué)校的路程為1500m，騎車(chē)用時(shí)5min（設(shè)小明騎車(chē)上學(xué)做勻速直線運(yùn)動(dòng)）。

請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

（1）小明騎車(chē)的速度是多少？

（2）若自行車(chē)的質(zhì)量為15kg，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.005m2，則小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？

（3）若自行車(chē)勻速行駛中所受阻力為人和車(chē)總重的0.1倍，則小明騎車(chē)的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）小明騎車(chē)的速度是5m/s；（2）小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是7×104Pa；（3）小明騎車(chē)的功率是350W。

【解析】

（1）已知路程和時(shí)間。利用計(jì)算小明騎車(chē)的速度；

（2）小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力等于車(chē)和自身的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為兩個(gè)輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)求出對(duì)地面的壓強(qiáng)。

（3）共享單車(chē)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)阻力與人和車(chē)總重的關(guān)系求出阻力，進(jìn)而可知牽引力大小，然后根據(jù)求出小明騎車(chē)的功率。

（1）由題意知，t=5min=300s，

則小明騎車(chē)的速度：；

（2）小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力：

，

S=0.005m2×2=0.01m2，

則小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：；

（3）因?yàn)閱诬?chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，所以牽引力：

F牽=f=0.1G總=0.1×700N=70N，

則小明騎車(chē)的功率：。