Question

如图所示，质量为48kg的小明同学骑着一辆质量为12kg的自行车在平直公路上匀速运动500m，所用时间为100s，假设自行车在行驶过程中受到的阻力为他和自行车总重的0.05倍．（取g=10N/kg）求：
（1）小明骑车的速度v；
（2）在骑车过程中，自行车所受到的动力F；
（3）若自行车车胎与地面总的接触面积为40cm²，则小明骑车时，自行车对地面的压强p为少？

Answer 1

解：（1）小明匀速骑车的速度：
v===5m/s；
（2）∵小明匀速骑车，
∴受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则
F=f=0.05G=0.05（m_车+m_人）g=0.05×（48kg+12kg）×10N/kg=30N；
（3）自行车对地面的压力：
F′=G=（m_车+m_人）g=（48kg+12kg）×10N/kg=600N，
自行车对地面的压强：
p===1.5×10⁵Pa．
答：（1）小明骑车的速度为5m/s；
（2）在骑车过程中，自行车所受到的动力为30N；
（3）小明骑车时，自行车对地面的压强为1.5×10⁵Pa．
分析：（1）知道小明的骑车路程和所用时间，利用速度公式求匀速骑车的速度；
（2）根据G=mg求出自行车总重，利用f=0.05G求骑车时受到的阻力，自行车在平直公路上匀速运动时处于平衡状态，再根据二力平衡的条件求骑车动力；
（3）自行车对地面的压力等于小明和自行车的重力之和，再根据p=求出自行车对地面的压强．
点评：本题考查速度、牵引力、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算．