Question

小军体重500N，他的家距离学校2400m，他骑自行车在水平路面上以4m/s的速度匀速直线行驶到校．有关数据在下表中列出：

自行车净重	250N
行驶过程中轮胎与地面总接触面积	5×10-3m2
匀速行驶时的总阻力	30N
车轮半径	0.3m
轮胎承受的最大气压	2×105Pa

求：
（1）行驶过程中，车对地面的压强是多大？
（2）小军骑自行车上学单程至少要做多少功？功率为多少？

Answer 1

分析：（1）在水平面上压力等于物体自身的重力，行驶过程中，车对地面的压力等于车和人的总重力，根据公式p=

F

S

可求行驶过程中车对地面的压强．
（2）因为匀速行驶，根据二力平衡可知受到的阻力就等于牵引力，利用公式W=FS可求做的功．
已知骑行的距离和所用时间，可以得到骑行的速度；已知牵引力和速度，利用公式P=Fv得到骑车功率．

解答：解：（1）由表格可知，车在行驶过程中，
车对地面的压力为：
F=G=500N+250N=750N，
由压强公式可得：
p=

F

S

=

750N

5×10-3m2

=1.5×10⁵Pa；
（2）由二力平衡可知，小军对车的水平作用：
F_水平=f=30N，
小军做功：
W=F_水平s=30N×2400m=7.2×10⁴J，
∵v=

s

t

，
∴单程时间：
t=

s

v

=

2400m

4m/s

=600s，
功率：
P=

W

t

=

7.2×104J

600s

=120W．
答：（1）行驶过程中，车对地面的压强是1.5×10⁵Pa；
（2）小军骑自行车上学单程至少要做7.2×10⁴J的功，功率为120W．

点评：本题考查压力、压强、牵引力、做功、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上压力等于物体自身的重力，物体做匀速运动受到平衡力作用．