Question

【題目】小明騎車在某段平直的水平路面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，共用時(shí)12s，小明重450N，自行車重250N，輪子與地面的總接觸面積是2×10﹣3m2 ， 圖1是速度V隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，小明在t=7s時(shí)剛好到達(dá)這段路程的中點(diǎn)，圖2是動(dòng)力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象．
①請(qǐng)問(wèn)小明騎自行車在水平地面行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？
②在7﹣12s內(nèi)，自行車所受的摩擦阻力是多少？自行車克服摩擦阻力做了多少功？此時(shí)功率是多少？
③自行車在0﹣7s內(nèi)的平均速度是多少？（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）

Answer 1

【答案】①小明騎自行車在水平地面行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力：F=G總=G小明+G車=450N+250N=700N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：p= = =3.5×105Pa；
②由速度﹣時(shí)間圖象可知，自行車在7～12s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度v=6m/s，
由牽引力﹣時(shí)間圖象可知，在7～12s牽引力大小F=30N，所以摩擦力：f=F=30N；
根據(jù)v= 可得，7～12s內(nèi)行駛的路程：s=vt=6m/s×5s=30m，
自行車克服摩擦力做功：W=fs=30N×30m=900J，
此時(shí)功率為：P= = =180W；
③7～12s內(nèi)行駛的路程：s=30m，
小明在t=7s時(shí)剛好到達(dá)這段路程的中點(diǎn)，
所以，0﹣7s通過(guò)的路程s′=s=30m，
自行車在0﹣7s內(nèi)的平均速度：v′= = ≈4.29m/s．
答：①請(qǐng)問(wèn)小明騎自行車在水平地面行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為3.5×105Pa；②在7﹣12s內(nèi)，自行車所受的摩擦阻力是30N；自行車克服摩擦阻力做功900J；此時(shí)功率是180W；③自行車在0﹣7s內(nèi)的平均速度是4.29m/s．
【解析】①小明騎自行車在水平地面行駛時(shí)，對(duì)地面的壓力等于小明與自行車的重力之和，又知輪子與地面的總接觸面積，利用p= 計(jì)算壓強(qiáng)大��；②觀察速度﹣時(shí)間圖象，電動(dòng)自行車在0～7s速度越來(lái)越快，7～12s，速度不再變化；觀察牽引力﹣時(shí)間圖象，在7～12s牽引力大小不變，由于電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力等于摩擦力，求出摩擦力的大�。桓鶕�(jù)v= 求出7～12s內(nèi)行駛的路程，利用W=fs可求得電動(dòng)車克服摩擦力做了多少功，再利用P= 求解功率；③求出0﹣7s通過(guò)的路程，利用v= 計(jì)算平均速度．
此題考查壓強(qiáng)的大小計(jì)算、速度公式及其應(yīng)用、功和功率的計(jì)算、二力平衡的條件的應(yīng)用等，重點(diǎn)考查了學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是讀懂圖象，并能從圖象中獲得相關(guān)信息加以計(jì)算．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功的計(jì)算，掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m即可以解答此題．