Question

20．骑行是青少年最喜爱的运动项目之一．图所示是小明的山地车及相关数据．某次骑行，小明沿着平直的公路匀速行驶3km，耗时10min，求：
（1）停放时，山地车对水平地面的压强；
（2）若在该路段骑行时受到的平均阻力为20N，小明骑行时的功率．

车架材料	碳纤维
车架材料体积V/cm3	2500
整车质量m/kg	10
车与地面接触总面积S/cm2	8

Answer 1

分析 （1）地面所受的压力等于车子的重力，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求山地自行车对地面的压强．
（2）根据小明骑着自行车在平直公路上匀速行驶，先求出小明克服阻力所做的功W，再用公式P=$\frac{W}{t}$算出功率．

解答 解：（1）停放时，地面所受的压力F=G=mg=10kg×10N/kg=100N；
山地车对地面的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{100N}{8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.25×10⁵Pa．
（2）骑自行车克服阻力所做的功W=Fs=20N×3×10³m=6×10⁴J；
功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×1{0}^{4}J}{10×60s}$=100W；
答：（1）停放时，山地车对水平地面的压强为1.25×10⁵Pa；
（2）小明骑行时的功率为100W．

点评 本题考查质量、重力、压力、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．还要知道从表中提取有用的信息．