Question

1．為進(jìn)一步打造“精致淮北”倡導(dǎo)綠色出行，淮北市投放了大量的公共自行車，如圖所示．小李在水平路面上騎行時(shí)，人與車總質(zhì)量約 80kg，每個(gè)輪胎與地面接觸面積約為 50cm ²．

（1）此時(shí)自行車對地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）若小李以 5m/s的速度勻速騎行4min，所受阻力是總重力的0.06倍，求出小李克服阻力做的功和克服阻力做功的功率．
（3）在自行車的構(gòu)造和使用上利用了很多物理知識，請寫出其中一點(diǎn)．

Answer 1

分析 （1）自行車對地面的壓等于人與車的總重力，根據(jù)G=mg求出其大小，然后根據(jù)壓強(qiáng)公式求出自行車對地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)題意求出所受阻力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出小李克服阻力做功的功率；
（3）觀察自行車的構(gòu)造都有哪些，然后將它的構(gòu)造部分（如車座，輪胎，車閘，腳踏板，軸承等）結(jié)合物理知識進(jìn)行解答．

解答 解：（1）自行車對地面的壓力：
F=G=mg=80kg×10N/kg=800N，
自行車對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×50×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=8×10⁴Pa
（2）小李騎車勻速行駛時(shí)受到的阻力：
f=0.06G=0.06×800N=48N，
根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得小李勻速騎行的路程：
s=vt=5m/s×4×60s=1200m，
小李克服阻力做的功：
W=fs=48N×1200m=5.76×10⁴J，
小明克服阻力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5.76×1{0}^{4}J}{4×60s}$=240W；
（3）剎桿利用杠桿知識或輪胎表面有凹凸不平的花紋是增大摩擦．
答：（1）此時(shí)自行車對地面的壓強(qiáng)是8×10⁴Pa；
（2）小李克服阻力做的功和克服阻力做功的功率分別為5.76×10⁴J、210W；
（3）在自行車的構(gòu)造和使用上利用了很多物理知識，如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過增大粗糙程度來增大摩擦等，答案合理即可．

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)和功率的計(jì)算以及自行車的構(gòu)造及使用上利用的物理知識，靈活的運(yùn)用公式及其變形式是關(guān)鍵，體現(xiàn)了物理知識來源于生活、服務(wù)于生活的理念．