Question

11．6月27日，2015環(huán)巢湖全球自行車公開賽在巢湖市體育中心開幕．來自全球各地的600余名騎行選手參賽．如圖是一名隊員用時20秒勻速從坡底抵達坡頂時的場景，假設人和車總重為800N，爬坡時該隊員做了12000J的功，斜坡S長20米，坡底到坡頂H高10米．

求：（1）該隊員爬坡時牽引力為多大？
（2）該隊員爬坡時的功率為多大？
（3）爬坡時受到的阻力為多少？

Answer 1

分析 （1）已知自行車運動員上坡做的功和距離，根據(jù)W=Fs求出隊員爬坡時的牽引力；
（2）已知自行車運動員上坡做的功和時間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出隊員爬坡時的功率；
（3）運動員爬坡時所做的功包括克服重力所做的功和克服阻力所做的功，據(jù)此進行解答．

解答 解：
（1）根據(jù)W=Fs可知，
該隊員爬坡時牽引力為：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{12000J}{20m}$=600N；
（2）該隊員爬坡時的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{12000J}{20s}$=600W；
（3）運動員爬坡時所做的功包括克服重力所做的功和克服阻力所做的功，即W=W_重+W_阻，
W_重=Gh=800N×10m=8000J，
所以克服阻力所做的功為：W_阻=W-W_重=12000J-8000J=4000J；
爬坡時受到的阻力為：f=$\frac{{W}_{阻}}{s}$=$\frac{4000J}{20m}$=200N．
答：
（1）該隊員爬坡時牽引力為600N；
（2）該隊員爬坡時的功率為600W；
（3）爬坡時受到的阻力為200N．

點評 此題主要考查的是學生對功、功率、功的計算公式的理解和掌握，屬于綜合性題目．