Question

3．近年来，不少衡阳市民热衷于自行车健身．中学生小张也是一个自行车爱好者，他的爱车是一辆山地自行车，小张的质量为50kg，某天他在衡州大道匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.025倍，部分数据见下表，求：（g=10N/kg）

车架材料	碳纤维
车架材料体积/cm3	2500
整车质量/kg	10

（1）自行车整车的重力是多少？
（2）他的骑行速度和功率．

Answer 1

分析 （1）由表格中数据知道自行车整车的质量，利用G=mg求其重力；
（2）知道他在衡州大道匀速骑行路程和所用时间，利用速度公式求骑车速度；
根据f=0.025G求出阻力的大小，匀速骑行时骑行动力与阻力是一对平衡力，大小相等，再利用P=Fv求骑行功率．

解答 解：
（1）自行车整车的重力：G=mg=10kg×10N/kg=100N，
（2）骑行路程s=6km，t=10min=$\frac{1}{6}$h，
骑行速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6km}{\frac{1}{6}h}$=36km/h=36×$\frac{1}{3.6}$m/s=10m/s；
匀速骑行时自行车受到的阻力：
f=0.025G_总=0.025×m_总g=0.025×（50kg+10kg）×10N/kg=15N，
匀速骑行时车的动力：F=f=15N，
骑行功率：P=Fv=15N×10m/s=150W．
答：（1）自行车整车的重力是100N；
（2）他的骑行速度和功率分别为10m/s、150W．

点评 本题考查了重力公式、速度公式、功率公式、二力平衡条件的应用，要利用好功率的推导公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv．