Question

（2011?新疆）下表是某種型號自行車的主要技術(shù)參數(shù)．某同學(xué)到學(xué)校的路程是3.6×10³m的平直路面，騎車從家到學(xué)校的時間約為20min，該同學(xué)的質(zhì)量是40Kg．求該同學(xué)騎車上學(xué)時：（1）平均速度；（2）對地面的壓強；（3）自行車后座能攜帶物體的質(zhì)量．

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	1.4×105Pa

Answer 1

分析：（1）已知自行車路程s，家到學(xué)校的時間t，由平均速度可求出平均速度．
（2）先求出自行車對地面的壓力F，已知車與地面的接觸面積s，由壓強公式可求出壓強．
（3）根據(jù)自行車輪胎能承受的最大壓強求出自行車對地面的壓力，進一步求出自行車、人、貨物的總質(zhì)量，從而求出貨物的質(zhì)量．

解答：解：由題意知：該同學(xué)上學(xué)的路程s=3.6×10³m，上學(xué)所用時間t=20min=1200s，學(xué)生的質(zhì)量m=40Kg，
自行車重G_自行車=120N，輪胎與地面的接觸面積S_面積=1×10^-2m²，輪胎承受的最大壓強P_最大=1.4×10⁵Pa．
（1）該同學(xué)騎車上學(xué)時的平均速度

.

v

=

s

t

=

3.6×103m

1200s

=3m/s．
（2）自行車對地面的壓力F等于自行車受的重力G_總，F(xiàn)=G_總=mg+G_自行車=40Kg×9.8N/Kg+120N=512N，自行車對地面的壓強
P=

F

S面積

=

512N

1×10-2m2

=5.12×10⁴Pa．
（3）自行車對地面的最大壓力F_最大=P_最大S_面積=1.4×10⁵Pa×1×10^-2m²=1.4×10³N，
自行車的總重力G'_總=F_最大=1.4×10³N，自行車的總質(zhì)量m'_總=

G′總

g

=

1.4×103N

9.8N/kg

≈142.9kg，
自行車自身的質(zhì)量m_自行車=

G自行車

g

=

120N

9.8N/kg

≈12.2kg，
自行車后座能攜帶物體的質(zhì)量m_貨物=m'_總-m-m_自行車=142.9kg-40kg-12.2kg=90.7kg．
答：（1）平均速度是3m/s．（2）對地面的壓強是5.12×10⁴Pa．（3）自行車后座能攜帶物體的質(zhì)量90.7kg．

點評：本題考查了：求平均速度、壓強公式及其變形公式、物體的重力與質(zhì)量的關(guān)系，難度不大，是一道基礎(chǔ)題．