Question

【題目】為了響應(yīng)國(guó)家“低碳環(huán)保，節(jié)能排放”的號(hào)召，我國(guó)多地設(shè)置了共享單車(chē)租借站點(diǎn)．質(zhì)量為55kg的小明同學(xué)在上學(xué)的路上租借了一輛自行車(chē)，從站點(diǎn)到學(xué)校的路程為1500m，騎車(chē)用時(shí)5min（設(shè)小明騎車(chē)上學(xué)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)）．
請(qǐng)解答下列問(wèn)題：
（1）小明騎車(chē)的速度是多少？
（2）若自行車(chē)的質(zhì)量為15kg，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.005m2 ， 則小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）若自行車(chē)勻速行駛中所受阻力為人和車(chē)總重的0.1倍，則小明騎車(chē)的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：t=5min=300s，

則小明騎車(chē)的速度：v= = =5m/s

（2）解：小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力：F=G總=m總g=（m人+m車(chē)）g=（55kg+15kg）×10N/kg=700N，

S=0.005m2×2=0.01m2，

則小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)：p= = =7×104Pa

（3）解：因?yàn)閱诬?chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，

所以牽引力：F牽=f=0.1G總=0.1×700N=70N，

則小明騎車(chē)的功率：P= = =F牽v=70N×5m/s=350W

【解析】（1）已知路程和時(shí)間．利用v= 計(jì)算小明騎車(chē)的速度；（2）小明騎車(chē)時(shí)車(chē)對(duì)地面的壓力等于車(chē)和自身的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為兩個(gè)輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)p= 求出對(duì)地面的壓強(qiáng)．（3）共享單車(chē)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，根據(jù)阻力與人和車(chē)總重的關(guān)系求出阻力，進(jìn)而可知牽引力大小，然后根據(jù)P= = =Fv求出小明騎車(chē)的功率．
【考點(diǎn)精析】掌握壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功率的計(jì)算與測(cè)量是解答本題的根本，需要知道壓強(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）；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．