Question

6．去年10月，由成都市體育局主辦的2014年“中國體育彩票超級大樂透杯”官帽山318山地自行車挑戰(zhàn)賽在蒲江舉行．體重為70㎏的李偉參加了小組選拔賽．如圖所示的山地自行車為比賽用車，該車車架選用了碳纖維材料，整車質量僅為10㎏，單輪與地接觸面積為4cm²．
（1）計算比賽中山地自行車對地面的壓強；
（2）李偉在某路段勻速騎行6km，耗時10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求他的騎行功率．

Answer 1

分析 （1）比賽中的山地自行車對地面的壓力等于運動員和自行車本身重力之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強；
（2）根據(jù)f=0.02G求出阻力的大小，根據(jù)W=Fs求出克服阻力所做的功即為他騎行時做的功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出他的騎行功率．

解答 解：（1）比賽中的山地自行車對地面的壓力：
F=G=mg=（70kg+10kg）×10N/kg=800N，
地面受到的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（2）勻速騎行駛受到的阻力：
f=0.02G=0.02×800N=16N，
騎自行車克服阻力所做的功：
W=fs=16N×6×10³m=9.6×10⁴J，
騎行時做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9.6×1{0}^{4}J}{10×60s}$=160W．
答：（1）比賽中的山地自行車對地面的壓強為1×10⁶Pa；
（2）他的騎行功率為160W．

點評 本題考查了壓強、功率的計算，關鍵是知道勻速直線騎行時所做的功和克服阻力所做的功相等，計算過程要注意單位的換算．