Question

自行车是人们常用的一种交通工具，某车质量为20千克．当体重为600牛的学生骑着该自行车在平直的公路上行驶时，轮胎与地面的总接触面积为 0.01 米²，求：
（1）该自行车的重力G．
（2）该学生骑着自行车在平直的公路上行驶时，自行车对地面的压强P．
（3）此自行车中某些部件所用钢材的质量为15.6千克，若将钢材部件全用密度为3×10³千克/米³的合金铝来替代，则自行车的质量比原来可减少多少千克？（钢的密度为 7.8×10³千克/米³）

Answer 1

解：（1）G=^_mg=20kg×9.8N/kg=196N，
（2）F=G_车+G_人=196N+600N=796N，
P===79600Pa
（3）V_钢===2×10^-3m³，
m_铝=ρ_铝V_钢=3×10³kg/m³×2×10^-3m³=6kg
△m=m_钢-m_铝=15.6kg-6kg=9.6kg．
答：（1）该自行车的重力G为196N．
（2）该学生骑着自行车在平直的公路上行驶时，自行车对地面的压强P为79600Pa．
（3）自行车的质量比原来可减少9.6千克．
分析：（1）根据自行车的质量，利用G=mg即可求出该自行车的重力G．
（2）此时自行车对地面的压力即为车和人的总重力，再利用P=即可求出自行车对地面的压强P．
（3）根据钢材的质量为15.6千克和密度求出V_钢，此时V_钢=V_铝，再利用铝的密度求出钢材部件全用合金铝来替代时的质量，然后用钢材的质量为15.6千克减去此质量即可．
点评：此题考查的知识点较多，有重力的计算，密度公式的应用，压强的大小及其计算，综合性较强，难易程度适中．