Question

小軍的家距離學校2400m，他騎自行車在水平路面上以4m/s的速度勻速直線行駛回校．有關數據在下表中列出：

自行車和小軍的總重	750N
行駛過程中輪胎與地面總接觸面積	5×10-3m2
勻速行駛時的總阻力	30N
車輪半徑	0.3m
輪胎承受的最大氣壓	2×105Pa

求：
（1）行駛過程中，車對地面的壓強多大？
（2）小軍騎自行車從家到學校至少要做多少功？
（3）小軍騎車從家到學校過程中做功的功率至少為多少？

Answer 1

解：
（1）車對地面的壓力：F=G_總=750N，
行駛過程中車對地面的壓強P===1.5×10⁵Pa．
答：行駛過程中車對地面的壓強為1.5×10⁵Pa．
（2）因為車作勻速直線運動，所以F_牽=F_阻=30N，
做的功W=F_牽s=30N×2400m=72000J．
答：小軍騎自行車上學一程至少要做功72000J．
（3）行駛時間：
t===600s，
P===120W．
答：小軍騎車從家到學校過程中做功的功率至少為120W．
分析：（1）在水平面上壓力等于物體自身的重力，行駛過程中，車對地面的壓力等于車和人的總重力，根據公式P=可求行駛過程中車對地面的壓強．
（2）因為勻速行駛，根據二力平衡可知受到的阻力就等于牽引力，利用公式W=FS可求做的功．
（3）求出行駛時間，利用P=求小軍騎車從家到學校過程中做功的功率．
點評：本題考查壓力、壓強、牽引力、做功、速度、功率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力，物體做勻速運動受到平衡力作用．