Question

如图所示，质量为40kg的小明同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动100m，所用时间为20s．求：
（1）自行车行驶的速度？
（2）若自行车质量为10kg，车胎与地面总的接触面积为40cm²，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g=10N/kg）
（3）如果自行车在匀速行驶过程中受到的阻力如图所示．那么行驶100m，小明同学所做的功是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）速度的计算公式v=，直接计算可知速度；
（2）根据P=，求压强必须知道压力和受力面积，人和车都对地面产生压力，所以压力为人和车的重力之和，又G=mg，受力面积为车胎与地面总的接触面积；
（3）根据W=Fs计算．
解答：解：S=40cm²=0.004m²，
   （1）自行车做匀速直线运动：v===5m/s；
   （2）人的重力：G_人=m_人?g=40kg×10N/kg=400N，
    车的重力：G_车=m_车?g=10kg×10N/kg=100N，
    人和车对地面的压力：F=G_人+G_车=400N+100N=500N，
    受力面积：S=0.004m²，
    压强：p===1.25×10⁵Pa；
  （3）由图可知，阻力f=40N，
   自行车做匀速直线运动F_动=f=40N，
   小明同学所做阻力做的功：W=fs=40N×100m=4×10³J．
答：（1）自行车行驶的速度为5m/s；
    （2）自行车对地面的压强为1.25×10⁵Pa；
    （3）小明同学所做的功是4×10³J．
点评：单位要统一，人骑在自行车上，对地面的压力是人和车的总和．