Question

1．小明有一辆捷安特自行车，质量为12kg．星期天，小明到西太湖骑自行车健身，他在2h内匀速骑行了36km，小明的质量为58kg，骑车时受到的阻力是车和人总重的0.03倍．（g=10N/kg）
（1）这段时间内，他克服阻力做功的功率为多少？
（2）若人体消耗的能量中有30%用于驱动自行车前进，则整个过程人消耗的能量为多少？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求出电动车和人总重，而电动车受到的阻力f=0.03G，知道行驶距离，利用W=fs求克服阻力做功，再利用P=$\frac{W}{t}$求做功功率；
（2）人体消耗的能量中有30%用于驱动自行车前进，则整个过程人消耗的能量E=$\frac{W}{30%}$．

解答 解：
（1）电动车和人总重：G=mg=（58kg+12kg）×10N/kg=700N，
电动车受到的阻力：f=0.03G=0.03×700N=21N，
克服阻力做功：
W=fs=21N×36000m=7.56×10⁵J，
他克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{7.56×1{0}^{5}J}{2×3600s}$=105W；
（2）若人体消耗的能量中有30%用于驱动自行车前进，
则整个过程人消耗的能量：
E=$\frac{W}{30%}$=$\frac{7.56×1{0}^{5}J}{30%}$=2.52×10⁶J．
答：（1）这段时间内，他克服阻力做功的功率为105W；
（2）整个过程人消耗的能量为2.52×10⁶J．

点评 本题考查了重力、功、功率的计算以及效率公式的应用，属于基础题目．