Question

【题目】为了响应国家“低碳环保，节能排放”的号召，我国多地设置了共享单车租借站点．质量为55kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500m，骑车用时5min（设小明骑车上学做匀速直线运动）．
请解答下列问题：
（1）小明骑车的速度是多少？
（2）若自行车的质量为15kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2 ， 则小明骑车时车对地面的压强是多少？
（3）若自行车匀速行驶中所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小明骑车的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：t=5min=300s，

则小明骑车的速度：v= = =5m/s

（2）解：小明骑车时车对地面的压力：F=G总=m总g=（m人+m车）g=（55kg+15kg）×10N/kg=700N，

S=0.005m2×2=0.01m2，

则小明骑车时车对地面的压强：p= = =7×104Pa

（3）解：因为单车做匀速直线运动，处于于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，

所以牵引力：F牵=f=0.1G总=0.1×700N=70N，

则小明骑车的功率：P= = =F牵v=70N×5m/s=350W

【解析】（1）已知路程和时间．利用v= 计算小明骑车的速度；（2）小明骑车时车对地面的压力等于车和自身的重力之和，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为两个轮胎与地面的接触面积之和，根据p= 求出对地面的压强．（3）共享单车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据阻力与人和车总重的关系求出阻力，进而可知牵引力大小，然后根据P= = =Fv求出小明骑车的功率．
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和功率的计算与测量是解答本题的根本，需要知道压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．