Question

18．為了上學(xué)方便小華買了一輛電動(dòng)自行車，已知車的自重為25kg，牽引力的額定功率為350W，小華的體重50kg．有一天，他騎著電動(dòng)自行車行駛15min后安全到達(dá)6km外學(xué)校．
（1）求自行車全程的平均速度大小v；
（2）自行車行駛時(shí)與地面接觸的總面積為1.5×10^-3m²，求自行車對水平公路的壓強(qiáng)p；
（3）若電動(dòng)機(jī)正常工作，在其中一段平直公路上以10m/s的速度勻速行駛5min，求：
①這段時(shí)間內(nèi)牽引力做的功；
②自行車所受到的阻力大小f．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度公式求出速度大小；
（2）根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$求出壓強(qiáng)的大小；
（3）①由P=$\frac{W}{t}$計(jì)算這段時(shí)間內(nèi)牽引力做的功；
②電動(dòng)自行車勻速行駛，阻力與牽引力是一對平衡力，由W=Fs=Fvt計(jì)算阻力的大�。�

解答 解：
（1）自行車全程的平均速度大小v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6km}{0.25h}$=24km/h；
（2）自行車行駛時(shí)對地面的壓力為：F=G_車+G_人=（25kg+50kg）×10N/kg=750N；
自行車對水平公路的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{750N}{1.5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=5×10⁵Pa；
（3）①由題知牽引力功率350W，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)間5min，
由P=$\frac{W}{t}$可得，這段時(shí)間內(nèi)牽引力做的功：W=Pt=350W×5×60s=1.05×10⁵J；
②由題知，電動(dòng)自行車勻速行駛，所以水平方向阻力與牽引力是一對平衡力，
由W=Fs=Fvt=fvt可得阻力大小：f=$\frac{W}{vt}$=$\frac{1.05×1{0}^{5}J}{10m/s×5×60s}$=35N．
答：（1）自行車全程的平均速度為24km/h；（2）自行車對水平公路的壓強(qiáng)p為5×10⁵Pa；（3）①這段時(shí)間內(nèi)牽引力做的功為1.05×10⁵J；②自行車所受到的阻力大小為35N．

點(diǎn)評 本題考查了速度的計(jì)算、壓強(qiáng)的計(jì)算、平衡力的認(rèn)識和理解、功率和速度公式的應(yīng)用，屬于一道比較簡單的計(jì)算題．