Question

【題目】為了響應國家“低碳環保，節能排放”的號召，我國多地設置了共享單車租借站點。質量為55kg的小明同學在上學的路上租借了一輛自行車，從站點到學校的路程為1500m，騎車用時5min（設小明騎車上學做勻速直線運動）。

請解答下列問題：

（1）小明騎車的速度是多少？

（2）若自行車的質量為15kg，每個輪胎與地面的接觸面積為0.005m2，則小明騎車時車對地面的壓強是多少？

（3）若自行車勻速行駛中所受阻力為人和車總重的0.1倍，則小明騎車的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）小明騎車的速度是5m/s；（2）小明騎車時車對地面的壓強是7×104Pa；（3）小明騎車的功率是350W。

【解析】

（1）已知路程和時間。利用計算小明騎車的速度；

（2）小明騎車時車對地面的壓力等于車和自身的重力之和，根據F=G=mg求出其大小，受力面積為兩個輪胎與地面的接觸面積之和，根據求出對地面的壓強。

（3）共享單車勻速行駛時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據阻力與人和車總重的關系求出阻力，進而可知牽引力大小，然后根據求出小明騎車的功率。

（1）由題意知，t=5min=300s，

則小明騎車的速度：；

（2）小明騎車時車對地面的壓力：

，

S=0.005m2×2=0.01m2，

則小明騎車時車對地面的壓強：；

（3）因為單車做勻速直線運動，處于于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，所以牽引力：

F牽=f=0.1G總=0.1×700N=70N，

則小明騎車的功率：。