Question

18．2017年4月在新羅城區(qū)投放多輛“共享單車(chē)”，憑借“地圖找車(chē)-掃碼取車(chē)-便捷停車(chē)”的快捷操作方式成了不少市民綠色出行的首選．小春同學(xué)騎著如圖所示的共享單車(chē)在一段平直的路上勻速行駛1km，用時(shí)200s，若車(chē)的質(zhì)量為16kg，騎車(chē)時(shí)輪胎與地面的總接觸面積為4×10^-2m²，勻速行駛時(shí)車(chē)和人受到的平均阻力為20N，小春的質(zhì)量為44kg．求：
（1）小春騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力和壓強(qiáng)；
（2）小春騎行1km所做的功和騎行功率．

Answer 1

分析 （1）小春騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力等于人和車(chē)的總重力，根據(jù)F=G=mg求出其大小，又知道騎車(chē)時(shí)輪胎與地面的總接觸面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，動(dòng)力和受到的平均阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)W=Fs求出小春騎行1km所做的功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出騎行功率．

解答 解：（1）小春騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力：
F=G=m_總g=（m_人+m_車(chē)）g=（44kg+16kg）×10/N/kg=600N，
車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{4×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=1.5×10⁴Pa；
（2）勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，動(dòng)力和受到的平均阻力是一對(duì)平衡力，
所以，動(dòng)力的大小：
F′=f=20N，
小春騎行1km所做的功：
W=F′s=20N×1000m=2×10⁴J，
騎行功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2×1{0}^{4}N}{200s}$=100W．
答：（1）小春騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力為600N，壓強(qiáng)為1.5×10⁴Pa；
（2）小春騎行1km所做的功為2×10⁴J，騎行功率為100W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式和壓強(qiáng)公式、做功公式、功率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．