Question

4．下表是某種型號(hào)自行車的主要技術(shù)參數(shù)，該同學(xué)的質(zhì)量是40kg，求該同學(xué)騎車上學(xué)時(shí)：

自行車凈重	120N
行駛過程中輪胎與地面總接觸面積	1×10-2㎡
車輪直徑	0.61m
輪胎承受的最大壓強(qiáng)	1.4×105Pa

（1）對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）自行車后座能攜帶物體的最大質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）知道學(xué)生的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出其重力，自行車對(duì)地面的壓力等于自行車和學(xué)生的重力之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）知道行駛過程中輪胎與地面總接觸面積和輪胎承受的最大壓強(qiáng)，根據(jù)F=pS求出對(duì)地面的最大壓力即為自行車的最大總重力，然后減去學(xué)生和自行車自身的重力即為能攜帶物體的最大總重力，利用G=mg求出自行車后座能攜帶物體的最大質(zhì)量．

解答 解：（1）學(xué)生的重力：
G_人=m_人g=40kg×10N/kg=400N，
自行車對(duì)地面的壓力：
F=G_人+G_車=400N+120N=520N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{520N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5.2×10⁴Pa；
（2）自行車的最大總重力：
G_大=F_大=p_大S=1.4×10⁵Pa×1×10^-2m²=1400N，
自行車能攜帶物體的最大總重力：
G_物=G_大-G_車-G_人=1400N-120N-400N=880N，
由G=mg可得，自行車后座能攜帶物體的最大質(zhì)量：
m_物=$\frac{{G}_{物}}{g}$=$\frac{880N}{10N/kg}$=88kg．
答：（1）對(duì)地面的壓強(qiáng)為5.2×10⁴Pa；
（2）自行車后座能攜帶物體的最大質(zhì)量為88kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式和壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及從表格中獲取有用的信息．