如图所示,小华同学骑着一辆可调变速档位的自行车上学,在平直公路上匀速运动300m,所用时间为1min.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为18N.请你解答:(1)在这段

发布时间:2020-08-10 19:04:18

如图所示,小华同学骑着一辆可调变速档位的自行车上学,在平直公路上匀速运动300m,所用时间为1min.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为18N.请你解答:
(1)在这段过程中,该同学做功的功率?
(2)若小华和自行车总质量为60kg,每个车胎与地面的接触面积为20cm2,则该同学骑车时,自行车对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(3)如果要骑车爬上一座高桥,他应该换用高速档还是低速档?请说明理由.

网友回答

解:(1)自行车的速度v===5m/s,
自行车做匀速运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:f=F=18N×5m/s=90W;
(2)自行车对水平地面的压力:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
自行车与水平地面的接触面积S=2×20cm2=40cm2=0.004m2,
自行车对水平地面的压强p===1.5×105Pa;
(3)该同学骑自行车的功率P一定,由P=Fv可知,速度v越小,
牵引力F越大,越有利于上坡,因此要骑车爬上一座高桥,他应该换用低速档.
答:(1)该同学做功的功率为90W;
(2)对地面的压强为1.5×105Pa;
(3)应用低速档,因为相同功率,速度变小,牵引力可变大.
解析分析:(1)功率P===Fv,由平衡条件求出该同学的作用力,由P=Fv求出功率.
(2)求出对水平地面的压力,然后由压强公式求出压强.
(3)根据公式P=Fv分析答题.

点评:本题考查速度、做功、功率、压强等的计算,本题关键:一是公式及其变形的灵活运用,二是知道物体对水平面的压力等于物体自身的重力;解题过程中要注意单位的换算.
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