Question

7．2016年的網(wǎng)紅非“共享單車“莫屬，共享單車只需掃“二維碼”即可騎走，給人們帶來(lái)了極大方便．其相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

車架材料	鋁合金
車架材料體積/cm3	2500
整車質(zhì)量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）計(jì)算質(zhì)量為50kg的李明騎行時(shí)共享單車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）若李明10min內(nèi)在某路段勻速騎行6km．該路段阻力為總重力的0.02倍，求李明騎行此路段時(shí)動(dòng)力所做的功；
（3）求李明騎行此路段時(shí)的功率．

Answer 1

分析 （1）李明騎行時(shí)，共享單車對(duì)地面的壓力等于人和車的重力之和，受力面積為2個(gè)車輪與地面的接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）勻速騎行時(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)F=f=0.02G求出其大小，根據(jù)W=Fs求出李明騎行此路段時(shí)動(dòng)力所做的功；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出李明騎行此路段時(shí)的功率．

解答 解：（1）李明騎行時(shí)，人和車的總重力：
G_總=m_總g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，
李明騎行時(shí)共享單車對(duì)地面的壓力：
F=G_總=600N，
車輪和地面的受力面積：
S=4cm²×2=8cm²=8×10^-4m²，
李明騎行時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=7.5×10⁵Pa；
（2）因勻速騎行時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，
所以，動(dòng)力的大小：
F′=f=0.02G_總=0.02×600N=12N，
李明騎行此路段時(shí)動(dòng)力所做的功：
W=F′s=12N×6000m=7.2×10⁴J；
（3）李明騎行此路段時(shí)的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{10×60s}$=120W．
答：（1）質(zhì)量為50kg的李明騎行時(shí)共享單車對(duì)地面的壓強(qiáng)為7.5×10⁵Pa；
（2）李明騎行此路段時(shí)動(dòng)力所做的功為7.2×10⁴J；
（3）求李明騎行此路段時(shí)的功率為120W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式和壓強(qiáng)公式、做功公式、功率公式以及二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．