Question

18．2015年6月5日，是新环保法实施后的首个“环境日”．今年“环境日”的活动主题是“践行绿色生活”，为此，李明采取骑山地车的出行方式参与活动，则：
（1）李明周末骑车去距家30km远的动植物园游玩，途中的平均速度为15km/h，他从家到达动植物园需要多长时间？
（2）若李明和他的山地车的总质量为60kg，车轮胎和地面总的接触面积大约15cm²，他骑行时对地面的压强约是多大？（g取10N/kg）
（3）李明想估测匀速骑行过程中的功率，通过查资料得知人骑自行车时的阻力大约为人车总重的0.06倍，他从家到动植物园这一骑行过程的功率大约是多少？

Answer 1

分析 （1）已知路程和速度，利用速度公式变形t=$\frac{s}{v}$求解时间；
（2）利用重力公式G=mg求出李明和他的山地车的总重力，即对地面的压力，又知总接触面积，利用压强公式p=$\frac{F}{S}$求解压强；
（3）利用功率的推导公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求解功率．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得，他从家到达动植物园需要的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{30km}{15km/h}$=2h；
（2）由题意知，李明和他的山地车对地面的压力：
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，
他骑行时对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{15×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=4×10⁵Pa；
（3）v=15km/h=$\frac{75}{18}$m/s，
F=0.06G=0.06×600N=36N，由功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=36N×$\frac{75}{18}$m/s=150W．
答：（1）他从家到达动植物园需要2h；
（2）他骑行时对地面的压强为4×10⁵Pa；
（3）他从家到动植物园这一骑行过程的功率为150W．

点评 此题考查速度公式的应用、压强大小的计算、功率的计算，关键是知道在水平面上的物体对水平面的压力等于其自身重力．