Question

下表是某種型號(hào)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(shí)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(shí)：
（1）平均速度；
（2）他騎車時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）他騎車時(shí)自行車后座能攜帶物體的質(zhì)量（g=10N/kg）．
（解答要求寫出依據(jù)的主要公式或變形公式，要有數(shù)據(jù)代入和運(yùn)算結(jié)果）

自行車凈重	120N
行駛過程中輪胎與地面總接觸面積	1×10-2m2
車輪直徑	0.60m
輪胎承受的最大壓強(qiáng)	1.3×105Pa

Answer 1

分析：（1）已知自行車行駛的距離和時(shí)間，利用v=

S

t

計(jì)算平均速度；
（2）已知學(xué)生的質(zhì)量可以得到體重，已知學(xué)生體重和自行車重，可以得到總重；自行車對(duì)地面的壓力等于人和車的總重；已知壓力和輪胎與地面的接觸面積，利用P=

F

S

計(jì)算自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)自行車輪胎能承受的最大壓強(qiáng)求出自行車對(duì)地面的壓力，進(jìn)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：
（1）騎自行車的平均速度為v=

S

t

=

3.6×103m

1200s

=3m/s；
（2）自行車對(duì)地面的壓力F等于自行車受的重力G_總，
F=G_總=mg+G_車=40kg×10N/kg+120N=520N，
自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)
P=

F

S面積

=

520N

1×10-2m2

=5.2×10⁴Pa．
（3）自行車對(duì)地面的最大壓力F_最大=P_最大S_面積=1.3×10⁵Pa×1×10^-2_m2=1.3×10³N，
自行車的總重力G'_總=F_最大=1.3×10³N，
自行車的總質(zhì)量m'_總=

G′總

g

=

1.3×103N

10N/kg

=130kg，
自行車自身的質(zhì)量m_車=

G車

g

=

120N

10N/kg

=12kg，
自行車后座能攜帶物體的質(zhì)量m_貨=m'_總-m-m_車=130kg-40kg-12kg=78kg．
答：
（1）平均速度是3m/s．
（2）對(duì)地面的壓強(qiáng)是5.2×10⁴Pa．
（3）自行車后座能攜帶物體的質(zhì)量78kg．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了：求平均速度、壓強(qiáng)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．