Question

1．为进一步打造“精致淮北”倡导绿色出行，淮北市投放了大量的公共自行车，如图所示．小李在水平路面上骑行时，人与车总质量约 80kg，每个轮胎与地面接触面积约为 50cm ²．

（1）此时自行车对地面的压强是多少？
（2）若小李以 5m/s的速度匀速骑行4min，所受阻力是总重力的0.06倍，求出小李克服阻力做的功和克服阻力做功的功率．
（3）在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识，请写出其中一点．

Answer 1

分析 （1）自行车对地面的压等于人与车的总重力，根据G=mg求出其大小，然后根据压强公式求出自行车对地面的压强；
（2）根据题意求出所受阻力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出小李克服阻力做功的功率；
（3）观察自行车的构造都有哪些，然后将它的构造部分（如车座，轮胎，车闸，脚踏板，轴承等）结合物理知识进行解答．

解答 解：（1）自行车对地面的压力：
F=G=mg=80kg×10N/kg=800N，
自行车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×50×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=8×10⁴Pa
（2）小李骑车匀速行驶时受到的阻力：
f=0.06G=0.06×800N=48N，
根据v=$\frac{s}{t}$可得小李匀速骑行的路程：
s=vt=5m/s×4×60s=1200m，
小李克服阻力做的功：
W=fs=48N×1200m=5.76×10⁴J，
小明克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5.76×1{0}^{4}J}{4×60s}$=240W；
（3）刹杆利用杠杆知识或轮胎表面有凹凸不平的花纹是增大摩擦．
答：（1）此时自行车对地面的压强是8×10⁴Pa；
（2）小李克服阻力做的功和克服阻力做功的功率分别为5.76×10⁴J、210W；
（3）在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识，如轮胎表面有凹凸不平的花纹，是通过增大粗糙程度来增大摩擦等，答案合理即可．

点评 本题考查了压强和功率的计算以及自行车的构造及使用上利用的物理知识，灵活的运用公式及其变形式是关键，体现了物理知识来源于生活、服务于生活的理念．