Question

5．如图所示，小华骑着一辆自行车在平直公路上匀速行驶，2min通过了600m的路程．假设自行车在匀速行驶过程中受到的阻力为100N，请你通过计算回答：（g取10N/kg）
（1）自行车匀速行驶的速度？
（2）在这段过程中，小华做了多少功？
（3）若小华和自行车总重为800N，每个车胎与地面的接触面积为4×10^-3m²，则小华骑车时，自行车对地面的压强多大？

Answer 1

分析 （1）知道路程和时间，利用速度公式v=$\frac{s}{t}$计算小华的速度；
（2）匀速行驶时，行驶的动力和阻力是一对平衡力，根据W=Fs求出这段过程中小华做的功；
（3）知道人和车的总质量，利用重力公式求人和车的总重力；因为自行车在平直公路上，对地面的压力等于重力，又知道受力面积，利用压强公式求骑自行车行驶时对地面的压强．

解答 解：（1）小华骑车的时间t=2min=120s，通过路程s=600m，
小华的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{600m}{120s}$=5m/s；                     
（2）自行车在匀速行驶过程中受到向前的力F=f=100N，
小华骑车做功：W=Fs=100N×600m=6×10⁴J；                      
（3）小华及自行车对地面的压力：
F=G=mg=80kg×10N/kg=800N     
车胎与地面的接触面积S=2×20cm²=4×10^-3m²
自行车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×4×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1×10⁵Pa．
答：（1）自行车匀速行驶的速度为5m/s； 
（2）在这段过程中，小华做了6×10⁴J的功；
（3）小华骑车时，自行车对地面的压强为1×10⁵Pa．

点评 本题考查速度、做功、压强等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上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．