Question

17．如图所示，万众期待的泉州公共自行车-“小黄人”于5月20日终于和市民见面啦！小健同学骑着“小黄人”，在一段平直的公路上匀速行驶了300m，用时1min，若自行车的质量为20kg，受到的阻力为20N，与地面的总接触面积为3×10^-3m²，小健的质量为55kg．求：
（1）自行车行驶的速度；
（2）骑行时地面受到的压强；
（3）小健骑行时的功率．

Answer 1

分析 （1）知道小健骑“小黄人”行驶的路程和时间，利用速度公式求行驶速度；
（2）知道人和车的总质量，利用重力公式求人和车的总重力；因为自行车在平直公路上，对地面的压力等于重力，又知道受力面积，利用压强公式求骑自行车行驶时对地面的压强．
（3）已知阻力大小，根据二力平衡可知动力大小，利用W=Fs求出小健骑行时所做的功，然后利用P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：（1）自行车行驶的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{300m}{60s}$=5m/s；
（2）车对地面的压力：F=G=（m₁+m₂）g=（55kg+20kg）×10N/kg=750N，
骑行时地面受到的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{750N}{3×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa．
（3）小健同学骑着“小黄人”，在一段平直的公路上匀速行驶，则动力F=f=20N，
小健骑行时所做的功：W=Fs=20N×300m=6000J，
小健骑行时的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6000J}{60s}$=100W．
答：（1）自行车行驶的速度为5m/s；
（2）骑行时地面受到的压强为2.5×10⁵Pa；
（3）小健骑行时的功率为100W．

点评 本题考查了学生对速度公式和压强公式的掌握和运用，同时考查功和功率的计算、二力平衡条件及其应用，用所学知识分析解决身边的问题，有意义！