Question

【题目】兰兰家距学校约2400米，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）请你帮她分析爆胎原因，并提出合理建议。

（2）若自行车重约100N，人重约500N，骑车时每只轮胎总着地面积约25cm2，则兰兰骑车的平均速度多大？骑车时对地面的压强是多少？

（3）你还知道自行车的哪些设计利用了力学方面的物理知识？（至少写出两点）

Answer 1

【答案】（1）爆胎原因：暴晒后温度升高，轮胎内气压增大，导致轮胎爆裂。建议：自行车放在阴凉处，夏季轮胎不要充气太足；（2）4m/s； 1.2×105Pa；（3）轮胎、车把手上的花纹增大摩擦力；车座宽大减小压强等。

【解析】

（1）放在烈日下，轮胎内气体会受热膨胀，气体压强变大，就会撑爆轮胎。

（2）已知路程和时间，根据速度公式求平均速度；根据水平面上物体的压力和自身的重力相等和压强公式求出骑车时对地面的压强。

（3）自行车设计过程中用到了省力机械，以及增大摩擦、减小压强等方面的物理知识。

（1）爆胎原因：暴晒后温度升高，轮胎内气压增大，轮胎内、外压强差大于轮胎所能承受的压强，导致轮胎爆裂。

建议：自行车放在阴凉处，夏季轮胎不要充气太足。

（2）兰兰骑车的速度：

；

人骑车时自行车对地面的压强：

。

（3）利用力学方面的物理知识有：

车把手上的花纹增大摩擦力；刹车系统、脚蹬子、车把手为省力杠杆；用力捏车闸增大摩擦力；车座宽大减小压强等。