Question

如图所示，小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动 500m，所用时间为100s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力为120N，小华身体质量为50kg：
（1）自行车行驶的速度是多少？
（2）在这段过程中，该同学做功的功率至少是多大？
（3）若自行车质量为10kg，每个车胎与地面的接触面积为20cm²，则小华骑车时，自行车对地面的压强为多少？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道小明骑车的路程和所用时间，利用速度公式求出匀速骑车的速度；
（2）自行车匀速直线运动时处于平衡状态，根据二力平衡条件求出牵引力，根据P=Fv求出自行车的功率；
（3）自行车对地面的压力等于小明和自行车的重力之和，根据G=mg求出其大小，再根据p=求出自行车对地面的压强．
解答：解：（1）小华匀速骑车的速度：
v===5m/s；
（2）∵小华匀速骑车，
∴受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则F=f=120N，
该同学做功的功率：
P=Fv=120N×5m/s=600W；
（3）自行车对地面的压力：
F′=G=（m_车+m_人）g=（10kg+50kg）×10N/kg=600N，
自行车对地面的压强：
p===1.5×10⁵Pa．
答：（1）小明骑车的速度为5m/s；
（2）该同学做功的功率至少是600W；
（3）小华骑车时，自行车对地面的压强为1.5×10⁵Pa．
点评：本题考查了速度、功率、牵引力、压强的计算，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．