Question

6．去年10月，由成都市體育局主辦的2014年“中國(guó)體育彩票超級(jí)大樂(lè)透杯”官帽山318山地自行車挑戰(zhàn)賽在蒲江舉行．體重為70㎏的李偉參加了小組選拔賽．如圖所示的山地自行車為比賽用車，該車車架選用了碳纖維材料，整車質(zhì)量?jī)H為10㎏，單輪與地接觸面積為4cm²．
（1）計(jì)算比賽中山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）李偉在某路段勻速騎行6km，耗時(shí)10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求他的騎行功率．

Answer 1

分析 （1）比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓力等于運(yùn)動(dòng)員和自行車本身重力之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)f=0.02G求出阻力的大小，根據(jù)W=Fs求出克服阻力所做的功即為他騎行時(shí)做的功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出他的騎行功率．

解答 解：（1）比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=（70kg+10kg）×10N/kg=800N，
地面受到的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁶Pa；
（2）勻速騎行駛受到的阻力：
f=0.02G=0.02×800N=16N，
騎自行車克服阻力所做的功：
W=fs=16N×6×10³m=9.6×10⁴J，
騎行時(shí)做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{9.6×1{0}^{4}J}{10×60s}$=160W．
答：（1）比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×10⁶Pa；
（2）他的騎行功率為160W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道勻速直線騎行時(shí)所做的功和克服阻力所做的功相等，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．