Question

【題目】為了上學方便小華買了一輛電動自行車，已知車的自重為25kg，牽引力的額定功率為350W，小華的體重50kg．有一天，他騎著電動自行車行駛15min后安全到達6km外學校．
（1）求自行車全程的平均速度大小v；
（2）自行車行駛時與地面接觸的總面積為1.5×10﹣3m2 ， 求自行車對水平公路的壓強p；
（3）若電動機正常工作，在其中一段平直公路上以10m/s的速度勻速行駛5min，求： ①這段時間內牽引力做的功；
②自行車所受到的阻力大小f．

Answer 1

【答案】
（1）解：自行車全程的平均速度大小v= = =24km/h

答：自行車全程的平均速度為24km/h

（2）解：自行車行駛時對地面的壓力為：F=G車+G人=（25kg+50kg）×10N/kg=750N；

自行車對水平公路的壓強p= = =5×105Pa

答：自行車對水平公路的壓強p為5×105Pa

（3）解：①由題知牽引力功率350W，電動機正常工作時間5min，

由P= 可得，這段時間內牽引力做的功：W=Pt=350W×5×60s=1.05×105J；

②由題知，電動自行車勻速行駛，所以水平方向阻力與牽引力是一對平衡力，

由W=Fs=Fvt=fvt可得阻力大小：f= = =35N

答：①這段時間內牽引力做的功為1.05×105J；②自行車所受到的阻力大小為35N

【解析】（1）根據速度公式求出速度大小；（2）根據公式p= 求出壓強的大小；（3）①由P= 計算這段時間內牽引力做的功；②電動自行車勻速行駛，阻力與牽引力是一對平衡力，由W=Fs=Fvt計算阻力的大小．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解壓強的大小及其計算的相關知識，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa），以及對功的計算的理解，了解功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．