Question

【题目】质量为50kg的小民参加山地自行车比赛，其相关数据见下表：

（1）计算比赛中山地自行车对地面的压强；

车架材料	碳纤维
车架材料体积/cm3	2500
车架质量/kg	4.5
整车质量/kg	10
单轮接触面积/cm2	4

（2）若小民10min内在某路段匀速骑行6km。该路段的阻力为总重力的0.02倍，求小民完成此路段比赛时动力所做的功。

（3）求小民此路段的骑行功率。

Answer 1

【答案】(1) 7.5×105 Pa (2) 7.2×104 J (3) 120W

【解析】运动员比赛时的总重力G总=m总g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，

因为在水平地面，所以对地面的压力F=G总=600N

车轮和地面的受力面积S=4cm2×2=8cm2=8×10﹣4m2

运动员比赛时对地面的压强p===7.5×105Pa；

6km=6000m，因为做匀速直线运动，所以运动员对车的动力F=f=0.02G总=0.02×600N=12N，W=Fs=12N×6000m=7.2×104J；

10min=600s，运动员的骑行功率P===120W．