Question

4．今年，市委市府全力构建城市绿道网，倡导市民低碳、环保、慢生活方式．有一次，质量48kg的小华同学骑着一辆自行车在平直绿道上匀速行驶2000m，所用时间为400s．自行车质量为12kg，假设小华同学骑着自行车在行驶过程中受到的平均阻力是50N．如图所示，（取g=10N/kg）求：
（1）自行车行驶的速度是多少？车胎与地面的总接触面积为0.004m²，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？
（2）该同学在这次骑车过程中，克服阻力所做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）根据公式v=$\frac{s}{t}$求出自行车的速度；
根据G=mg求出自行车和人的总重力，自行车对地面的压力等于总重力，再根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（2）根据W=Fs求出克服阻力做的功．

解答 解：（1）自行车行驶的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2000m}{400s}$=5m/s；
人和自行车的总重：G=（m_人+m_车）g=（48kg+12kg）×10N/kg=600N，
该同学骑车时，自行车对地面的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{600N}{0.004{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（3）该同学骑车时，克服阻力所做的功是：
W=fs=50N×2000m=1×10⁵J．
答：（1）自行车行驶的速度是5m/s；该同学骑车时，自行车对地面的压强为1.5×10⁵Pa；
（2）该同学在这次骑车过程中，克服阻力所做的功是1×10⁵J．

点评 此题主要考查的是学生对速度、压力、压强、功的计算公式的理解和掌握，基础性题目．