题目内容

8.小刚是位自行车运动爱好者,每天都骑车上学.如图所示,他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120N,请你解答:
(1)自行车行驶的速度是多大?
(2)在这段过程中.小刚做功的功率是多大?
(3)若小刚和自行车的总质量为60kg,每个车胎与地面的接触面积为20cm2,则小刚骑车时.自行车对地面的压强为多大?

分析 (1)已知骑车的路程和时间,利用速度公式 v=$\frac{s}{t}$计算骑车速度;
(2)自行车做匀速运动,牵引力等于阻力;根据公式W=Fs先计算骑车所做的功,再根据功率公式 P=$\frac{W}{t}$计算出功率;
(3)知道小刚和自行车总质量求出重力,自行车对地面的压力等于自身的重力,再根据压强公式 p=$\frac{F}{S}$求自行车对地面的压强.

解答 解:(1)自行车行驶的速度:v=$\frac{s}{t}$=$\frac{500m}{100s}$=5m/s;
(2)自行车匀速运动,受平衡力的作用,
所以,动力:F=f=120N;
小刚骑车做功:W=Fs=120N×500m=6×104J,
小刚同学骑车的功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×1{0}^{4}J}{100s}$=600W;
(3)自行车与地面的接触面积,即受力面积:S=2×20cm2=40cm2=4×10-3m2,
自行车对地面的压力:F′=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
自行车对地面的压强:p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{600N}{4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.5×105Pa.
答:(1)自行车行驶的速度为5m/s;
(2)在这段过程中,该同学做功功率为600W.
(3)自行车对地面的压强为1.5×105Pa.

点评 本题考查速度、做功、功率、压强等的计算,本题关键:一是公式及其变形的灵活运用,二是知道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.

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