Question

【题目】如图甲所示的是上海不倒翁投资有限公司生产的IPS独轮车，它是新一代的节能、环保、便携的代步工具．使用者把脚分别放在轮子上两侧的折叠式踏板上以后，通过控制重心，从而控制车体的加速与减速，身体向前倾斜是加速、向后倾斜是减速、向左和向右倾斜是转弯．其质量为13.5kg，轮与地面的接触面积为30cm2 ， g取10N/kg．
问题一：独轮车的重力是多少N？
问题二：独轮车静止在水平地面时对地面的压强是多少？
问题三：质量为40kg的小梦同学站立在独轮车上时，独轮车对水平地面的压强是多大？
问题四：小梦同学站在独轮车上去学校上学，已知家距离学校1.8km，共用时10min，则独轮车行驶的平均速度是多少？

Answer 1

【答案】解：( 1 )独轮车的重力： G车=m车g=13.5kg×10N/kg=135N；
( 2 )独轮车静止在水平地面时对地面的压力：
F=G车=135N，
独轮车静止在水平地面时对地面的压强：
p= = =4.5×104Pa；
( 3 )小梦的重力：
G人=m人g=40kg×10N/kg=400N，
质量为40kg的小梦同学站立在独轮车上时，独轮车对水平地面的压力：
F′=G总=G车+G人=135N+400N=535N，
此时独轮车对水平地面的压强：
p′= = ≈1.78×105Pa；
( 4 )独轮车行驶的平均速度：
v= = =3m/s．
【解析】（1）利用G=mg计算独轮车的重力；（2）独轮车静止在水平地面时对地面的压力等于其重力，又知轮与地面的接触面积，利用p= 计算压强；（3）质量为40kg的小梦同学站立在独轮车上时，独轮车对水平地面的压力等于人和车的总重力，又知轮与地面的接触面积，利用p= 计算压强；（4）已知时间与路程，利用v= 计算速度．
【考点精析】解答此题的关键在于理解重力的计算的相关知识，掌握重力的计算公式：G=mg，以及对压强的大小及其计算的理解，了解压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）．