题目内容
【题目】随着城市交通堵塞、汽车尾气排放污染,越来越多的城市提倡利用自行车出行.如图是重庆某厂设计的自行车,其相关数据如表:
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 |
(1)某市民的质量为70kg他在骑该自行车行驶时自行车对地面的压强为多少?
(2)该市民在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,求他的骑行功率?
【答案】
(1)解:人和自行车对地面的压力:F=G=mg=(70kg+10kg)×10N/kg=800N,
自行车对地面的压强:p= = =1×106Pa
(2)解:因为自行车匀度行驶,所以自行车在行驶过程中受到的牵引力等于阻力,即F′=f=0.02×800N=16N,
该市民做的功:W=F′s=16N×6000m=9.6×104J,
该市民的功率:P= = =160W
【解析】(1)根据G=mg求出自行车和人的总重,自行车对地面的压力等于自行车和人总重,根据p= 求出压强.(2)先根据阻力与重力的关系求出阻力,然后根据阻力和牵引力是一对平衡力求出牵引力,再根据W=Fs求出该市民做的功,最后根据P= 求出功率.
【考点精析】解答此题的关键在于理解压强的大小及其计算的相关知识,掌握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),以及对功率的计算与测量的理解,了解功率的计算: 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.