Question

15．深圳共享自行車以其快捷、環(huán)保的優(yōu)勢，備受消費者歡迎．下表是摩拜自行車的主要技術(shù)參數(shù)如表所示．若質(zhì)量為50kg的大夢騎著該車在水平路面上勻速行駛了3km用了10min（g取10N/kg）．

整車質(zhì)量	20kg
最大載重	100kg
每個輪胎與地面的接觸面積	0.005m2
輪胎數(shù)量	2
車架材料體積/cm3	4000

（1）自行車的平均速度
（2）自行車的平均密度
（3）若大夢騎著自行車在水平路面上勻速行駛，那么車對地面的壓力多大？
（4）自行車滿載時（最大載重），那么車對地面的壓強有多大？

Answer 1

分析 （1）知道自行車行駛的距離和時間，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$求出自行車的平均速度；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知整車質(zhì)量和車架材料體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出自行車的平均密度；
（3）大夢騎著自行車在水平路面上勻速行駛時，車對地面的壓力等于大夢和車的重力之和，根據(jù)F=G=mg求出其大��；
（4）由表格數(shù)據(jù)可知自行車的最大載重，車對地面的壓力等于總重力之和，受力面積為2個輪胎與地面的接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出車對地面的壓強．

解答 解：（1）自行車行駛的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3×1{0}^{3}m}{10×60s}$=5m/s；
（2）自行車的平均密度：
ρ=$\frac{{m}_{車}}{V}$=$\frac{20kg}{4000×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³；
（3）大夢騎著自行車在水平路面上勻速行駛時，
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，
所以，車對地面的壓力：
F=G_總=m_總g=（m_車+m_人）g=（20kg+50kg）×10N/kg=700N；
（4）自行車滿載時，對地面的壓力：
F′=G_總′=m_總′g=（m_車+m_物）g=（20kg+100kg）×10N/kg=1200N，
受力面積：
S=0.005m²×2=0.01m²，
車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1200N}{0.01{m}^{2}}$=1.2×10⁵Pa．
答：（1）自行車的平均速度為5m/s；
（2）自行車的平均密度為5×10³kg/m³；
（3）大夢騎著自行車在水平路面上勻速行駛時，自行車對地面的壓力700N；
（4）自行車滿載時，車對地面的壓強為1.2×10⁵Pa．

點評 本題考查了速度公式、密度公式、壓強公式和重力公式的應(yīng)用，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及從表格中獲取有用的信息．