Question

8．為了倡導綠色出行，東臺投放了大量公共自行車，每輛自行車的質量為15千克，體積位3000cm³，小明的質量為55千克，在水平路面上騎行時，每個輪胎與地面的接觸面積約為100cm²．小明汽車時，（g取10N/kg）
（1）車架的密度是多大？
（2）騎行時自行車對地面的壓強是多少？
（3）在自行車的構造和使用上利用了很多物理知識，請寫出其中一點．

Answer 1

分析 （1）已知每輛自行車的質量和體積，利用密度公式可求得其密度；
（2）自行車對地面的壓等于人與車的總重力，根據G=mg求出其大小，然后根據壓強公式求出自行車對地面的壓強；
（3）觀察自行車的構造都有哪些，然后將它的構造部分（如車座，輪胎，車閘，腳踏板，軸承等）結合物理知識進行解答．

解答 解：（1）已知每輛自行車的質量m=15kg，體積V3000cm³=3×10^-3m³，
則車架的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{15kg}{3×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³；
（2）自行車對地面的壓力：
F=G=mg=70kg×10N/kg=700N，
自行車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{2×100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.5×10⁴Pa；
（3）在自行車的構造和使用上利用了很多物理知識，如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過增大粗糙程度來增大摩擦等，自行車的車座做得寬大，是為了增大受力面積，減小壓強．
答：（1）車架的密度是5×10³kg/m³；
（2）騎行時自行車對地面的壓強是3.5×10⁴pa；
（3）如輪胎表面有凹凸不平的花紋，是通過增大粗糙程度來增大摩擦等，自行車的車座做得寬大，是為了增大受力面積、減小壓強．

點評 本題考查了壓強以及自行車的構造及使用上利用的物理知識，靈活的運用公式及其變形式是關鍵，體現了物理知識來源于生活、服務于生活的理念．