题文

小明同学骑着一辆自行车在平直的公路上匀速运动500m，所用时间为100s，假设自行车在行驶过程中受到的阻力为120N，请你 （1）在这段时间内该同学的功率； （2）若小明和自行车总质量为70kg，车胎与地面的接触面积为40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取g=10N/kg）

题型：问答题  难度：中档

答案

已知：路程s=500m，时间t=100s，阻力f=120N，小明和自行车总质量为m=70kg，车胎与地面的接触面积为S=40cm2=0.004m2，g=10N/kg 求：（1）在这段时间内该同学的功率P=？；（2）自行车对地面的压强p=？ （1）因为匀度运动，所以自行车在行驶过程中受到的牵引力等于阻力，F=f=120N， 该同学做的功W=Fs=120N×500m=6×104J， 该同学的功率：P= W t = 6×104J 100s =600W； （2）小明和自行车对地面的压力：F′=G=mg=70kg×10N/kg=700N， 自行车对地面的压强： p= F′ S = 700N 0.004m2 =1.75×105Pa． 答：（1）在这段时间内该同学的功率为600W； （2）自行车对地面的压强为1.75×105Pa．

据专家权威分析，试题“小明同学骑着一辆自行车在平直的公路上匀速运动500m，所用时间为..”主要考查你对  压强的大小及其计算，功率的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算功率的计算

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：