Question

11．由连云港市市政府主导，某集团投资建设的公共自行车项目，通过相关部门的宣传“绿色出行，低碳生活”的理念伸入人心．经过一段时间的运行，公共自行车已经真正融入到港城人民的生活中．一位市民骑着自行车在平直的水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，已知该市民质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10^-3m²．假定骑行过程中人和车受到的阻力恒为15N，在该市民骑行过程中，求：（g=10N/kg）
（1）自行车对水平路面的压力；
（2）自行车对水平路面的压强；
（3）该市民做功的功率．

Answer 1

分析 （1）自行车对水平路面的压力等于自行车与人的总重力，重力利用G=mg计算；
（2）已知压力和受力面积，利用p=$\frac{F}{S}$计算自行车对水平路面的压强；
（3）根据二力平衡可知动力大小，又知速度，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算该市民做功的功率．

解答 解：（1）自行车对水平路面的压力：
F=G_总=（m_人+m_车）g=（60kg+10kg）×10N/kg=700N；
（2）自行车对水平路面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{2×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=3.5×10⁵Pa；
（3）市民骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，则动力：F=f=15N，
该市民做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=15N×5m/s=75W．
答：（1）自行车对水平路面的压力为700N；
（2）自行车对水平路面的压强为3.5×10⁵Pa；
（3）该市民做功的功率为75W．

点评 此题考查重力、压强、功率的计算，关键是知道自行车对水平路面的压力等于自行车与人的总重力．