Question

小剛有一輛電動自行車，該車自重15kg，每個車輪與地面的接觸面積為20cm²，如果該車的牽引力為2×10³N．
求：（1）若小剛體重為65kg，他騎車時對地面產生的壓強多大？
（2）如果小剛以6m/s的速度勻速騎車上學，需5min才能到校，在此過程中摩擦力做功為多少？該車的功率為多大？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據小剛和自行車的質量可分別求出其重力，由題意可知，小剛騎車前行時對地面的壓力就等于小剛和自行車的重力之和，受力面積為2×20cm²．根據壓強公式P=，即可求出他騎車時對地面產生的壓強；
（2）根據小剛的汽車速度6m/s和所用時間5min，可求出小剛上學運動的距離，因小剛勻速騎車上學，所以該車的牽引力就等于摩擦力，由W=f?S即可求出此過程中摩擦力做的功；
再由P===Fv，將F=2×10³N．v=6m/s代入即可．
解答：解：（1）P====2×10⁵Pa；
（2）s=vt=6m/s×5×60s=1800m，
因小剛勻速騎車上學，所以f=F=2×10³N，
W=f?S=2×10³N×1800m=3.6×10⁶J
P==
=Fv=2×10³N×6m/s=12000W=12kW．
答：（1）他騎車時對地面產生的壓強是2×10⁵Pa；
（2）在此過程中摩擦力做功為3.6×10⁶J；該車的功率為12kW．
點評：此題涉及到重力的計算，壓強大小及其計算的，功的計算，功率的計算，二力平衡條件的應用等多個知識點．難度不大，要求學生應熟練掌握．