Question

17．如圖，圖中的公共自行車(chē)是晉江城市發(fā)展的一道亮麗風(fēng)景．小明每天騎它上下學(xué)，方便又快捷．已知自行車(chē)的質(zhì)量是20Kg，小明的體重為50Kg，小明家距學(xué)校4Km，騎行時(shí)的平均阻力為人車(chē)總重的0.02倍，兩車(chē)輪與地面的接觸面積為20cm²．求：

（1）當(dāng)小明的以16km/h平均速度從家騎到學(xué)校要用多少時(shí)間？
（2）小明在平直路段騎行時(shí)對(duì)地路面的壓強(qiáng)．
（3）小明從家騎車(chē)到學(xué)校要克服路面阻力做多少功．

Answer 1

分析 （1）已知他家到學(xué)校的路程s=4km，以16km/h 的速度勻速騎車(chē)到學(xué)校，利用速度公式變形t=$\frac{s}{v}$即可求出小明同學(xué)幾點(diǎn)鐘到學(xué)校．
（2）自行車(chē)與人的總重力即為自行車(chē)對(duì)路面的壓力，再利用P=$\frac{F}{S}$即可小明在此過(guò)程中自行車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)．
（3）根據(jù)阻力于重力慣性求出騎車(chē)所受阻力大小，利用W=Fs即可求出小明克服阻力做的功．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得小明從家到學(xué)校用的時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{4km}{16km/h}$=0.25h，
因他是7點(diǎn)20分他從家里出發(fā)，加上從家到學(xué)校用的時(shí)間10min，可知李明同學(xué)7點(diǎn)30分到學(xué)校．
（2）自行車(chē)隊(duì)地面的壓力：
F=G_總=（m_車(chē)+m_人）g=（20kg+50kg）×9.8N/kg=686N；
地面受力面積：S=20cm²=0.002m²，
自行車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{686N}{0.002c{m}^{2}}$=3.43×10⁵Pa．
（3）由于勻速運(yùn)動(dòng)，即F=f=0.02G_總=0.02×686N=13.72N．
克服阻力做功：W=fS=13.72N×4000m=5.488×10⁴J．
答：（1）小明的以16km/h平均速度從家騎到學(xué)校需要0.25小時(shí)；
（2）小明在平直路段騎行時(shí)對(duì)地路面的壓強(qiáng)為3.43×10⁵Pa；
（3）小明克服阻力做功為5.488×10⁴J．

點(diǎn)評(píng) 此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，是一道綜合性較強(qiáng)的題目，在計(jì)算時(shí)注意兩點(diǎn)：①靜止在水平面上的物體，對(duì)水平面的壓力等于重力，②計(jì)算時(shí)要注意統(tǒng)一單位．