Question

2．體重為400N的小明同學(xué)騎自行車(chē)上學(xué)，在水平路面上勻速行駛，有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，求：

自行車(chē)凈重	200N
行駛時(shí)輪胎與地面接觸的總面積	50cm2
輪胎承受的最大壓強(qiáng)	2.0×105Pa
車(chē)輪直徑	0.61m
勻速行駛過(guò)程中的總阻力	總重力的$\frac{1}{20}$倍

（1）行駛過(guò)程中，車(chē)輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（2）小明騎行過(guò)程中能載的貨物最多是多少？

Answer 1

分析 （1）車(chē)輪對(duì)地面的壓力等于車(chē)和人的重力，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求車(chē)輪對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)輪胎承受的最大壓強(qiáng)和行駛時(shí)輪胎與地面接觸的總面積，可求得小明騎行過(guò)程中的最大壓力，然后減去自行車(chē)凈重和體重即可．

解答 解：（1）行駛過(guò)程中，車(chē)輪對(duì)地面的壓力F=G=400N+200N=600N；S=50cm²=5×10^-3m²，
行駛過(guò)程中，車(chē)輪對(duì)地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{5×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa；
（2）由p=$\frac{F}{S}$可得，小明騎行過(guò)程中的最大壓力F_最大=p_最大S=2.0×10⁵Pa×5×10^-3m²=1×10³N，
小明騎行過(guò)程中的最大重力G_最大=F_最大=1×10³N，
小明騎行過(guò)程中能載的貨物最多為G_貨=G_最大-G_人-G_{自行車(chē)}=1×10³N-400N-200N=400N．
答：（1）行駛過(guò)程中，車(chē)輪對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.2×10⁵Pa；
（2）小明騎行過(guò)程中能載的貨物最多是400N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)、二力平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力，還要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．