Question

10．一個質(zhì)量為50kg的同學騎自行車上學，在水平路面上以4m/s的速度勻速行駛．有關數(shù)據(jù)如表所示．（g=10N/kg）

自行車凈重	200N
行駛過程輪胎與地面接觸總面積	1×10-2m2
勻速行駛過程中的總阻力	30N
車輪直徑	0.61m
輪胎承受的最大壓強	1.2×105Pa

（1）這位同學受到的重力是多大？
（2）在行駛過程中，車對地面的壓強是多大？
（3）該同學騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程是多少？
（4）在這段時間內(nèi)該同學做功多少？

Answer 1

分析 （1）已知該同學的質(zhì)量，利用重力公式計算其重力；
（2）因為在水平路面上，自行車對地面的壓力等于車重加上人重，又知道受力面積，利用壓強公式求車對地面的壓強；
（3）已知時間和速度，利用速度公式求出該同學騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程；
（4）根據(jù)二力的平衡求出動力F，再利用功的公式求做功大�。�

解答 解：（1）該同學的重力：G_人=mg=50kg×10N/kg=500N；
（2）在行駛過程中，車對地面的壓力：F=G_總=G_人+G_車=500N+200N=700N，
車對地面的壓強是：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（3）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，該同學騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程：
s=vt=4m/s×5×60s=1200m；
（4）該同學騎車沿直線勻速行駛，則動力F′=f=30N，
在這段時間內(nèi)該同學做功：W=F′s=30N×1200m=3.6×10⁴J．
答：（1）這位同學受到的重力是500N；
（2）在行駛過程中，車對地面的壓強是7×10⁴Pa；
（3）該同學騎車沿直線勻速行駛5min通過的路程是1200m；
（4）在這段時間內(nèi)該同學做功3.6×10⁴J．

點評 此題考查重力、路程、壓強和功的計算，涉及到速度公式及其應用、二力平衡條件的應用，是一道綜合性題目，但難度不是很大，關鍵是知道自行車對地面的壓力等于車重加上人重．