Question

10．一个质量为50kg的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶．有关数据如表所示．（g=10N/kg）

自行车净重	200N
行驶过程轮胎与地面接触总面积	1×10-2m2
匀速行驶过程中的总阻力	30N
车轮直径	0.61m
轮胎承受的最大压强	1.2×105Pa

（1）这位同学受到的重力是多大？
（2）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？
（3）该同学骑车沿直线匀速行驶5min通过的路程是多少？
（4）在这段时间内该同学做功多少？

Answer 1

分析 （1）已知该同学的质量，利用重力公式计算其重力；
（2）因为在水平路面上，自行车对地面的压力等于车重加上人重，又知道受力面积，利用压强公式求车对地面的压强；
（3）已知时间和速度，利用速度公式求出该同学骑车沿直线匀速行驶5min通过的路程；
（4）根据二力的平衡求出动力F，再利用功的公式求做功大小．

解答 解：（1）该同学的重力：G_人=mg=50kg×10N/kg=500N；
（2）在行驶过程中，车对地面的压力：F=G_总=G_人+G_车=500N+200N=700N，
车对地面的压强是：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（3）根据v=$\frac{s}{t}$可得，该同学骑车沿直线匀速行驶5min通过的路程：
s=vt=4m/s×5×60s=1200m；
（4）该同学骑车沿直线匀速行驶，则动力F′=f=30N，
在这段时间内该同学做功：W=F′s=30N×1200m=3.6×10⁴J．
答：（1）这位同学受到的重力是500N；
（2）在行驶过程中，车对地面的压强是7×10⁴Pa；
（3）该同学骑车沿直线匀速行驶5min通过的路程是1200m；
（4）在这段时间内该同学做功3.6×10⁴J．

点评 此题考查重力、路程、压强和功的计算，涉及到速度公式及其应用、二力平衡条件的应用，是一道综合性题目，但难度不是很大，关键是知道自行车对地面的压力等于车重加上人重．