Question

【題目】6月27日，2015環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

【答案】（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．

【解析】

試題分析：（1）已知自行車運動員上坡做的功和距離，根據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P=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，據此進行解答．

解：

（1）根據W=Fs可知，

該隊員爬坡時牽引力為：F===600N；

（2）該隊員爬坡時的功率為：P===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===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．