Question

3．“呼和浩特-草原天堂”．为了倡导绿色出行，该市投放了大量的公共自行车．小明在水平路面上骑行时，人与车总质量约为70kg，每个轮胎与地面接触面积为100cm²．
（1）此时自行车对地面的压强是多少？
（2）若小明以5m/s的速度匀速骑行5min，所受阻力是总重力的0.06倍，求出小明克服阻力做功的功率；
（3）在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识，请写出其中一点．

Answer 1

分析 （1）自行车对地面的压等于人与车的总重力，根据G=mg求出其大小，然后根据压强公式求出自行车对地面的压强；
（2）根据题意求出所受阻力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出小明克服阻力做功的功率；
（3）观察自行车的构造都有哪些，然后将它的构造部分（如车座，轮胎，车闸，脚踏板，轴承等）结合物理知识进行解答．

解答 解：（1）自行车对地面的压力：F=G，
自行车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{70kg×10N/kg}{2×100×10-4m2}$=3.5×10⁴Pa
（2）小明骑车匀速行驶时受到的阻力：
f=0.06G=0.06×700N=42N，
小明克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=fv=42N×5m/s=210W；
（3）刹杆利用杠杆知识或轮胎表面有凹凸不平的花纹是增大摩擦．
答：（1）此时自行车对地面的压强是3.5×10⁴Pa；
（2）小明克服阻力做功的功率为210W；
（3）在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识，如轮胎表面有凹凸不平的花纹，是通过增大粗糙程度来增大摩擦等，答案合理即可．

点评 本题考查了压强和功率的计算以及自行车的构造及使用上利用的物理知识，灵活的运用公式及其变形式是关键，体现了物理知识来源于生活、服务于生活的理念．