Question

2．溜冰是儿童喜欢的一项运动，小宇重300N，他在滑冰场上匀速滑行3km路程，用10min，过程中受到的阻力为10N，在做单腿滑行时，滑轮与地面的接触面积为0.001m³．（溜冰鞋质量忽略不计）：
（1）小宇滑冰的速度是多少？
（2）单腿滑行时，地面受到的压强是多少？
（3）小宇滑冰时的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知小宇滑行的路程和时间，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$求出小宇滑冰的速度；
（2）小宇骑车时滑行时，对地面的压力等于其自身重力，根据压强公式p=$\frac{F}{S}$求出地面受到的压强；
（3）小宇匀速滑行，动力等于阻力，根据公式W=Fs求出小宇滑冰时做的功，再根据功率公式P=$\frac{W}{t}$求出做功的功率．

解答 解：（1）路程s=3km=3000m；时间t=10min=600s，
小宇滑冰的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3000m}{600s}$=5m/s；
（2）小宇骑车时滑行时，对地面的压力：
F=G=300N，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{300N}{0.001{m}^{3}}$=3×10⁵Pa；
（3）因小宇匀速滑行，受到的动力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，
所以，动力F=f=10N，
小宇滑冰时做的功：
W=Fs=10N×3000m=3×10⁴J，
小宇滑冰时做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{4}J}{600s}$=50W．
答：（1）小宇滑冰的速度是5m/s；
（2）单腿滑行时，地面受到的压强是3×10⁵Pa；
（3）小宇滑冰时的功率是50W．

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．