Question

（2012?洛阳模拟）某学生为了测量人骑自行车行驶过程中的阻力系数k（人骑车时所受阻力f与总重力mg的比值），他依次进行了以下操作：
A．找一段平直路面，并在路面上画一道起点线；
B．用较快的初速度骑车驶过起点线，并同时从车架上放下一团橡皮泥；
C．自行车驶过起点线后就停止蹬车，让其靠惯性沿直线行驶，记下自行车停下的位置；
D．用卷尺量出起点线到橡皮泥的距离s、起点线到终点的距离L及车架离地的高度h．
根据上述操作，回答下列问题：
（1）自行车驶过起点线时的速度大小为

s

g 2h

（2）自行车在行驶中的阻力系数k=

s2

4hL

（要求用测量得到的物理量来表示）．

Answer 1

分析：（1）橡皮泥做平抛运动，由平抛运动知识求出自行车的速度．
（2）停止蹬车后，自行车做匀减速运动，由匀变速运动的速度位移公式求出自行车的加速度，
由牛顿第二定律求出自行车受到的阻力，然后求出阻力系数．

解答：解：（1）设自行车受到为v，橡皮泥做平抛运动，
水平方向上：s=vt，竖直方向上：h=

1

2

gt²，
解得：v=s

g 2h

；
（2）自行车做匀减速直线运动，由匀变速运动的速度位移公式可得：
0-v²=2aL，解得：a=-

gs2

4hL

，负号表示加速度方向与速度方向相反；
自行车在减速过程中，受到的合力为阻力f，由牛顿第二定律得：
f=ma，阻力系数k=

f

mg

，解得k=

s2

4hL

；
故答案为：（1）s

g 2h

；（2）

s2

4hL

．

点评：知道橡皮泥做平抛运动、停止蹬车后自行车做匀减速直线运动，熟练应用平抛运动与匀变速运动规律、牛顿第二定律，即可正确解题．