Question

7．為了倡導(dǎo)綠色出行，小明買了一輛自行車．他在水平路面上騎行時，人與車總質(zhì)量約70kg，每個輪胎與地面接觸面積約為100cm²．（g=10N/kg）
（1）此時自行車對地面的壓強是多少？
（2）若小明以5m/s的速度勻速騎行5min，所受阻力是重力的0.06倍，求出小明克服阻力做功的功率．
（3）在自行車的構(gòu)造和使用上利用很多物理知識，請寫出其中一點．
示例：自行車的車座做得寬大，是為了增大受力面積，減小壓強．

Answer 1

分析 （1）自行車對地面的壓等于人與車的總重力，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)壓強公式求出自行車對地面的壓強；
（2）根據(jù)題意求出所受阻力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出小明克服阻力做功的功率；
（3）觀察自行車的構(gòu)造都有哪些，然后將它的構(gòu)造部分（如車座，輪胎，車閘，腳踏板，軸承等）結(jié)合物理知識進行解答．

解答 解：（1）自行車對地面的壓力：
F=G=mg=70kg×10N/kg=700N，
自行車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{2×100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.5×10⁴Pa；
（2）小明騎車勻速行駛時受到的阻力：
f=0.06G=0.06×700N=42N，
小明克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{fs}{t}$=fv=42N×5m/s=210W；
（3）輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過增大粗糙程度來增大摩擦等．
答：（1）此時自行車對地面的壓強是3.5×10⁴Pa；
（2）小明克服阻力做功的功率為210W；
（3）在自行車的構(gòu)造和使用上利用了很多物理知識，如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過增大粗糙程度來增大摩擦等，答案合理即可．

點評 本題考查了壓強和功率的計算以及自行車的構(gòu)造及使用上利用的物理知識，靈活的運用公式及其變形式是關(guān)鍵，體現(xiàn)了物理知識來源于生活、服務(wù)于生活的理念．