题目内容

【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?

【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=mg=(m+m)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=f=0.1G=0.1×700N=70N,

则小明骑车的功率:P= = =Fv=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.

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