Question

9．如图所示，2016年底以来，国内共享单车盛行，它的出现既符合低碳出行的理念，也给市民出行带来便利．下表是某款单车相关数据．请你计算：（g取10N/kg）

车架材料	铝合金
车架材料体积/cm3	2500
整车质量/kg	10
单轮接触面积/cm2	4

（1）一质量为70kg的市民在骑该自行车时，自行车对地面的压强为多少？
（2）该市民在某路段匀速直线骑行3000m，耗时600s，若自行车受到的阻力为总重力的0.02倍，则他的骑行功率为多少？

Answer 1

分析 （1）根据G=mg求出自行车和人的总重力，自行车对地面的压力等于车和人的总重力，受力面积为2轮接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出自行车对地面的压强；
（2）该市民在某路段匀速直线骑行时处于平衡状态，受到的阻力和动力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=0.02G求出其大小，根据W=Fs求出动力做的功，再根据P=$\frac{W}{t}$求出他的骑行功率．

解答 解：（1）人和自行车的总重力：
G=m_总g=（m_人+m_车）g=（70kg+10kg）×10/N/kg=800N，
自行车对地面的压力：
F=G=800N，
自行车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（2）该市民在某路段匀速直线骑行时，自行车处于平衡状态，受到的阻力和动力是一对平衡力，
所以，动力的大小：
F′=f=0.02G=0.02×800N=16N，
动力做的功：
W=F′s=16N×3000m=48000J，
他的骑行功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{48000J}{600s}$=80W．
答：（1）自行车对地面的压强为1×10⁶Pa；
（2）他的骑行功率为80W．

点评 本题考查了重力公式和压强公式、做功公式、功率公式以及二力平衡条件的应用，知道水平面上物体的压力和自身的重力相等是关键．