Question

19．如图所示为某品牌电动自行车，它是倍受人们青睐的一种交通工具．它可以电动骑行；亦可以脚踏骑行．若该电动车自重为400N，在水平笔直的道路匀速行驶时，0.5h内行驶9km．
求：（1）这段时间内自行车的平均速度是多少m/s？
（2）若骑车的人所受重力为600N，行驶时每个轮胎与地面接触面积20cm²，车对地面的压强是多少？
（3）若车和人在匀速行驶时所受阻力20N，这段路程内电动车牵引力功率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道电动自行车行驶的路程和运动时间，可利用公式v=$\frac{s}{t}$计算出这段路程内电动自行车行驶的平均速度．
（2）在水平面上压力和重力相等，则地面受到的压力等于电动自行车和人的重力之和，又知道每个轮胎与地面的接触面积，可利用公式P=$\frac{F}{S}$计算出该车对地面的压强．
（3）知道牵引力的大小，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可求得这段路程内电动车牵引力功率．

解答 解：（1）已知t=0.5=1800s，s=9km=9000m，
电动自行车的平均速度为：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{9000m}{1800s}$=5m/s．
（2）在水平面上压力和重力相等，而G_车=400N，G_人=600N，
地面受到的压力为：F=G=G_车+G_人=400N+600N=1000N，
而电动自行车与地面的接触面积为：S=2×20cm²=0.004m²，
车对地面的压强为：P=$\frac{F}{S}$=$\frac{1000N}{0.004{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa．
（3）因为物体做匀速直线运动，所以牵引力F=f=20N，由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，
这段路程内电动车牵引力功率P=Fv=20N×5 m/s=100W．
答：（1）这段时间内自行车的平均速度为5m/s．
（2）该车对地面的压强为2.5×10⁵Pa．
（3）这段路程内电动车牵引力功率是100W．

点评 本题综合性很强，既考查了速度大小的计算，压强大小及其计算，也考查了功率的计算，关键是对公式和公式变形的理解和应用．计算过程中要注意单位的统一．