Question

【題目】如圖所示，2016年底以來，國內共享單車盛行，它的出現既符合低碳出行的理念，也給市民出行帶來便利．下表是某款單車相關數據．請你計算：（g取10N/kg）

車架材料	鋁合金
車架材料體積/cm3	2500
整車質量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）一質量為70kg的市民在騎該自行車時，自行車對地面的壓強為多少？
（2）該市民在某路段勻速直線騎行3000m，耗時600s，若自行車受到的阻力為總重力的0.02倍，則他的騎行功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：人和自行車的總重力：

G=m總g=（m人+m車）g=（70kg+10kg）×10/N/kg=800N，

自行車對地面的壓力：

F=G=800N，

自行車對地面的壓強：

p= = =1×106Pa

答：自行車對地面的壓強為1×106Pa；

（2）解：該市民在某路段勻速直線騎行時，自行車處于平衡狀態，受到的阻力和動力是一對平衡力，

所以，動力的大小：

F′=f=0.02G=0.02×800N=16N，

動力做的功：

W=F′s=16N×3000m=48000J，

他的騎行功率：

P= = =80W

答：他的騎行功率為80W

【解析】（1）根據G=mg求出自行車和人的總重力，自行車對地面的壓力等于車和人的總重力，受力面積為2輪接觸面積之和，根據p= 求出自行車對地面的壓強；（2）該市民在某路段勻速直線騎行時處于平衡狀態，受到的阻力和動力是一對平衡力，二力大小相等，根據F=f=0.02G求出其大小，根據W=Fs求出動力做的功，再根據P= 求出他的騎行功率．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用二力平衡條件的應用和壓強的大小及其計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）；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）．