Question

如圖，質量為48kg的小明同學騎著一輛質量為12kg的自行車在平直公路上勻速運動600m，所用時間為2.5min（分鐘），假設自行車在行駛過程中受到的阻力為他和自行車總重的0.05倍．（取g=10N/kg）求
（1）小明騎車的速度v；
（2）在騎車過程中，自行車所受到的動力F；
（3）若自行車車胎與地面總的接觸面積為40cm²，則小明騎車時，自行車對地面的壓強p為多少？

Answer 1

分析：（1）知道小明的騎車路程和所用時間，利用速度公式求勻速騎車的速度；
（2）根據G=mg求出自行車總重，利用f=0.05G求騎車時受到的阻力，自行車在平直公路上勻速運動時處于平衡狀態(tài)，再根據二力平衡的條件求騎車動力；
（3）自行車對地面的壓力等于小明和自行車的重力之和，再根據p=

F

s

求出自行車對地面的壓強．

解答：解：（1）小明勻速騎車的速度：
v=

s

t

=

600m

2.5×60s

=4m/s；
（2）∵小明勻速騎車，
∴受到的阻力和牽引力是一對平衡力，則
F=f=0.05G=0.05（m_車+m_人）g=0.05×（48kg+12kg）×10N/kg=30N；
（3）自行車對地面的壓力：
F′=G=（m_車+m_人）g=（48kg+12kg）×10N/kg=600N，
自行車對地面的壓強：
p=

F′

S

=

600N

40×10-4m2

=1.5×10⁵Pa．
答：（1）小明騎車的速度為4m/s；
（2）在騎車過程中，自行車所受到的動力為30N；
（3）小明騎車時，自行車對地面的壓強為1.5×10⁵Pa．

點評：本題考查做功、牽引力、壓強的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．