Question

3．溜冰是儿童喜欢的一项运动，如图，小宇重300N，他在溜冰场上匀速滑行3km的路径，用时10min，过程中受到的阻力为10N，滑轮与地面的接触面积为0.001m²，（溜冰鞋质量忽略不计）问：
（1）小宇溜冰的速度是多少？
（2）单腿滑行时，地面受到的压强是多少？
（3）小宇溜冰时的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据速度公式v=$\frac{s}{t}$就可求出溜冰速度；
（2）根据压强公式p=$\frac{F}{S}$就可求出对地面的压强；
（3）根据电动车做匀速运动就可知电动车的牵引力与阻力相等，根据做功公式W=Fs就会求出自行车牵引力所做的功；利用P=$\frac{W}{t}$求功率．

解答 解：（1）已知：t=10min=600s，s=3km=3000m，
那么溜冰速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3000m}{600s}$=5m/s，
（2）对地面的压力F=G=300N，
则压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{300N}{0.001{m}^{2}}$=3×10⁵Pa，
（3）由于在溜冰场上匀速滑行，则动力F=f=10N，
那么所做的功为W=Fs=10N×3000m=3×10⁴J，
则功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{4}J}{600s}$=500W．
答：（1）小宇溜冰的速度是5m/s；
（2）单腿滑行时，地面受到的压强是3×10⁵Pa；
（3）小宇溜冰时的功率是500W．

点评 本题考查了速度的计算、压强的计算、做功和机械效率的计算，了解电动车是匀速行驶是解题的关键，属于中档考题．