Question

4．下表是某种型号自行车的主要技术参数，该同学的质量是40kg，求该同学骑车上学时：

自行车净重	120N
行驶过程中轮胎与地面总接触面积	1×10-2㎡
车轮直径	0.61m
轮胎承受的最大压强	1.4×105Pa

（1）对地面的压强；
（2）自行车后座能携带物体的最大质量．

Answer 1

分析 （1）知道学生的质量，根据G=mg求出其重力，自行车对地面的压力等于自行车和学生的重力之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（2）知道行驶过程中轮胎与地面总接触面积和轮胎承受的最大压强，根据F=pS求出对地面的最大压力即为自行车的最大总重力，然后减去学生和自行车自身的重力即为能携带物体的最大总重力，利用G=mg求出自行车后座能携带物体的最大质量．

解答 解：（1）学生的重力：
G_人=m_人g=40kg×10N/kg=400N，
自行车对地面的压力：
F=G_人+G_车=400N+120N=520N，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{520N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=5.2×10⁴Pa；
（2）自行车的最大总重力：
G_大=F_大=p_大S=1.4×10⁵Pa×1×10^-2m²=1400N，
自行车能携带物体的最大总重力：
G_物=G_大-G_车-G_人=1400N-120N-400N=880N，
由G=mg可得，自行车后座能携带物体的最大质量：
m_物=$\frac{{G}_{物}}{g}$=$\frac{880N}{10N/kg}$=88kg．
答：（1）对地面的压强为5.2×10⁴Pa；
（2）自行车后座能携带物体的最大质量为88kg．

点评 本题考查了重力公式和压强公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及从表格中获取有用的信息．