Question

12．为了倡导绿色出行，某市投放了大量的公共自行车，如图所示．自行车的主要技术参数如下表所示．若质量为45kg的大梦骑着该车在水平路面上行驶3km用了10min．（g取10N/kg）
（1）大梦骑车行驶时，自行车对地面的压强有多大？
（2）自行车在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是100N，则牵引力的功率是多少？
（3）从环保角度分析，自行车与摩托车相比，有哪些优点？（写出一条即可）

整车质量	25kg
最大载重	100kg
最高车速	30km/h
每个轮胎与 地面接触面积	0.005m2

Answer 1

分析 （1）知道汽车的质量，根据G=mg求出汽车所受的重力；
水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据题意求出受力面积，利用压强公式求出汽车静止在水平地面上时对地面的压强．
（2）因为匀速行驶，所以自行车受到的牵引力F=f=100N，已知大梦骑着该车在水平路面上行驶3km用了10min可求得其速度，再利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可求得牵引力的功率；
（3）从节能、噪声污染和大气污染等方面作出分析．

解答 解：（1）自行车对地面的压力：
F=G_总=m_总g=（m_自行车+m_人）g=（25kg+45kg）×10N/kg=700N；
地面的受力面积：
S=0.005m²×2=0.01m²，
自行车对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{0.01{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（2）因为匀速行驶，所以自行车受到的牵引力F=f=100N，
骑自行车的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3000m}{600s}$=5m/s，
牵引力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=100N×5m/s=500W．
（3）从环保角度分析，自行车与摩托车相比，节能环保、经济实惠、无尾气． 
答：（1）大梦骑车行驶时，自行车对地面的压强为7×10⁴Pa；
（2）自行车在水平路面上匀速行驶时，受到的平均阻力是100N，则牵引力的功率是500W；
（3）从环保角度分析，自行车与摩托车相比，节能环保、经济实惠、无尾气．

点评 本题考查了学生对压强公式、速度公式、功率公式、二力平衡条件的掌握和运用，计算固体压强时，注意受力面积的计算，利用好功率推导公式P=Fv计算．