Question

18．如图所示，小林同学骑一辆自行车在平直公路上匀速运动300m，所用时间为60s，已知自行车在行驶过程中受到的阻力为100N．
求（1）自行车行驶的速度．
（2）在这段过程中，小林同学骑车的功率．
（3）若小林和自行车总重为600N，单个车胎与地面的接触面积为20cm²，则小林骑车时，自行车对地面的压强为多大？

Answer 1

分析 （1）已知距离和时间，利用速度公式 v=$\frac{s}{t}$计算出速度．
（2）自行车做匀速运动，牵引力等于阻力；根据公式W=Fs先计算所做的功，再根据功率公式 P=$\frac{W}{t}$计算出功率．
（3）知道质量求出重力，自行车对地面的压力等于自身的重力，再根据压强公式 p=$\frac{F}{S}$求出压强．

解答 解：（1）自行车速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{300m}{60s}$=5m/s；
（2）因为自行车匀速运动，
所以：F₁=f=100N；
做的功W=F₁s=100N×300m=3×10⁴J
小明同学骑车的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{4}J}{60s}$=500W；
（3）自行车对地面的压力等于自身的重力G=F=600N；
骑车时，自行车对地面的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{2×2×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa．
答：（1）自行车行驶的速度为5m/s．
（2）在这段过程中，小林同学骑车的功率为500W．
（3）小林骑车时，自行车对地面的压强为1.5×10⁵Pa．

点评 本题考查速度、做功、功率、压强等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力；解题过程中要注意单位的换算．