Question

下表是某种型号自行车的主要技术参数．某同学到学校的路程是3.6×10³m的平直路面，骑车从家到学校的时间约为20min，该同学的质量是40kg．求该同学骑车上学时：
（1）平均速度；
（2）他骑车时对地面的压强；
（3）他骑车时自行车后座能携带物体的质量（g=10N/kg）．
（解答要求写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）

自行车净重	120N
行驶过程中轮胎与地面总接触面积	1×10-2m2
车轮直径	0.60m
轮胎承受的最大压强	1.3×105Pa

Answer 1

分析：（1）已知自行车行驶的距离和时间，利用v=

S

t

计算平均速度；
（2）已知学生的质量可以得到体重，已知学生体重和自行车重，可以得到总重；自行车对地面的压力等于人和车的总重；已知压力和轮胎与地面的接触面积，利用P=

F

S

计算自行车对地面的压强；
（3）根据自行车轮胎能承受的最大压强求出自行车对地面的压力，进一步求出自行车、人、货物的总质量，从而求出货物的质量．

解答：解：
（1）骑自行车的平均速度为v=

S

t

=

3.6×103m

1200s

=3m/s；
（2）自行车对地面的压力F等于自行车受的重力G_总，
F=G_总=mg+G_车=40kg×10N/kg+120N=520N，
自行车对地面的压强
P=

F

S面积

=

520N

1×10-2m2

=5.2×10⁴Pa．
（3）自行车对地面的最大压力F_最大=P_最大S_面积=1.3×10⁵Pa×1×10^-2_m2=1.3×10³N，
自行车的总重力G'_总=F_最大=1.3×10³N，
自行车的总质量m'_总=

G′总

g

=

1.3×103N

10N/kg

=130kg，
自行车自身的质量m_车=

G车

g

=

120N

10N/kg

=12kg，
自行车后座能携带物体的质量m_货=m'_总-m-m_车=130kg-40kg-12kg=78kg．
答：
（1）平均速度是3m/s．
（2）对地面的压强是5.2×10⁴Pa．
（3）自行车后座能携带物体的质量78kg．

点评：本题考查了：求平均速度、压强公式及其变形公式、物体的重力与质量的关系，难度不大，是一道基础题．