Question

兰兰家距学校约2400米，如图所示，她每天骑自行车上学大约用10分钟，盛夏的一天，由于匆忙，她停放在烈日下的自行车爆胎了．
（1）若自行车重约100N，人重约500N，骑车时轮胎总着地面积约50cm²，则兰兰骑车的平均速度是多大？骑车时对地面的压强是多少？
（2）你还知道自行车的哪些设计利用了什么物理知识？（至少写出两点）

Answer 1

分析：（1）已知家和学校的距离，还有所用的时间，根据公式V=

S

t

可求速度．
     车和人对地面的压力等于二者重力之和，与地面接触面积已知，根据公式P=

F

S

可求骑车时对地面的压强．
（2）自行车设计过程中用到了省力、增大摩擦、减小压强等物理知识．

解答：解：（1）兰兰骑车速度：V=

S

t

=

2400m

10×60s

=4m/s．
骑车时对地压强：P=

F

S

=

G

S

=

100N+500N

5×10-4m2

=1.2×105Pa．
答：骑车平均速度为4m/s，对地面压强为1.2×10⁵Pa．
（2）轮胎、车把手上的花纹增大摩擦力，刹车系统为省力杠杆；用力捏车闸是增大摩擦力；自行车的尾灯利用了光的反射；车座做的宽大可以减小压强．

点评：本题考查速度和压强的计算，关键是公式的应用以及自行车的哪些设计利用了物理原理，此外还应了解自行车爆胎的原因，暴晒后温度升高，轮胎内气压增大，轮胎内外气压差大于轮胎所能承受的压强，导致轮胎爆裂．告诫学生自行车爆胎是很危险的，自行车放置在荫凉处，夏天轮胎不要充气太足．