Question

11．公共自行車對于改善城市居住環境質量、塑造良好城市形象、提高市民素質等都大有溢處，給人們的出行和生活帶來了很大的便利．質量為45kg的小華同學從汽車站騎車勻速行駛到書城，有關數據如表：

自行車自重	行駛時自行車輪 胎與地面的總接觸 面積	輪胎承受的 最大氣壓	車輪直徑	勻速行駛過程中 的總阻力
150N	30cm2	3×105Pa	0.61m	總重的0.05倍

（1）小華在騎車過程中，輪胎對地面的壓強有多大？
（2）小華騎行過程中能載的貨物重力最多是多少？

Answer 1

分析 （1）知道小華的質量，根據G=mg求出其重力，小華在騎車過程中輪胎對地面的壓力等于車和自身的重力之和，根據p=$\frac{F}{S}$求出輪胎對地面的壓強；
（2）知道輪胎承受的最大氣壓和行駛時自行車輪胎與地面的總接觸面積，根據F=pS求出小華騎行過程中的最大壓力，水平面上物體的壓力和自身的重力相等，小華騎行過程中的最大壓力減去車和人的重力之和即為小華騎行過程中能載貨物的最大重力．

解答 解：（1）小華的重力：
G_人=m_人g=45kg×10N/kg=450N，
小華在騎車過程中，輪胎對地面的壓力：
F=G_車+G_人=150N+450N=600N，
輪胎對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{30×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（2）小華騎行過程中的最大壓力：
F_大=p_大S=3×10⁵Pa×30×10^-4m²=900N，
小華騎行過程中能載貨物的最大重力：
G_貨=F_大-F=900N-600N=300N．
答：（1）小華在騎車過程中，輪胎對地面的壓強為2×10⁵Pa；
（2）小華騎行過程中能載的貨物重力最多是300N．

點評 本題考查了重力公式和壓強公式的應用，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．