Question

【题目】如图所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动100m，所用时间为20s．求：

（1）自行车行驶的速度？

（2）若自行车质量为10kg，车胎与地面总的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g＝10N/kg）

（3）如果自行车在匀速行驶过程中受到的阻力如图所示．那么行驶100m，小明同学所做的功是多少？

Answer 1

【答案】（1）5m/s；（2）1.25×105Pa；（3）4000J.

【解析】（1）根据题意知道，运动时间t=20s，运动距离s=100m，所以，自行车做匀速直线运动的速度是：v=s/t=100m/20s=5m/s；

（2）因为人的重力是：G人=m人g=40kg×10N/kg=400N，车的重力是：G车=m车g=10kg×10N/kg=100N，

所以，人和车对地面的压力是：F=G人+G车=400N+100N=500N，

车胎与地面总的接触面积，即受力面积是：S=40 cm2=0.004m2，

所以，骑车时自行车对地面的压强是：p=F/S=500N/0.004m2=1.25×105 Pa

（3）由图知道，在匀速行驶过程中受到的阻力是：f=40N，所以自行车做匀速直线运动的动力是：F动=f=40N，

故小明同学所做的功是：W=Fs=fs=40N×100m=4×103 J