Question

“中國山西，晉善晉美”。為了倡導綠色出行，省城太原投放了大量的公共自行車。小明在水平路面上騎行時，人與車總質量約為70kg，每個輪胎與地面接觸面積約為100cm²。(g=10N／kg)

(1)此時自行車對地面的壓強是多少?
(2)若小明以5m／s的速度勻速騎行5min，所受阻力是總重力的0.06倍，求出小明克服阻力做功的功率。
(3)在自行車的構造和使用上利用了很多物理知識，請寫出其中一點。

Answer 1

（1）3.5×10⁴Pa
（2）210W
（3）輪胎上有花紋，增大接觸面粗糙程度，增大摩擦力。

解析解：（1）自行車對地面的壓力F＝G＝mg＝70kg×10N/kg=700N
所以自行車對地面的壓強p==3.5×10⁴Pa
（2）自行車行駛的距離s=vt=5m/s×300s=1500m
自行車克服阻力做功W=Fs=700N×0.06×1500m=6.3×10⁴J
所以克服阻力做功的功率P==210W
（3）輪胎上有花紋，增大接觸面粗糙程度，增大摩擦力。
考點：壓強的計算，功和功率的計算。
分析：(1)欲求自行車對地面的壓強，根據壓強的計算公式可得自行車對地面的壓力與接觸面積，由于自行車在水平路面行駛，故壓力等于其重力，重力又可以通過其質量求得，面積是已知的，但已知的是每個輪胎與地面的接觸面積，總的接觸面積應該乘2；（2）欲求功率，根據功率的計算公式，先求出功，再用功除時間得出，其中的功可通過牽引力乘前進的距離求得，而牽引力卻等于阻力，等于重力的0.06倍，通過這些關系即可求出牽引力，問題可求；（3）這是一則具有開放性的問題，只要答得合理即可。