题目内容

6.如图自行车的质量为15kg.质量为45kg的小红骑自行车在水平路面上以4m/s的速度匀速直线前进时,前后轮胎着地总面积约为100cm2,匀速行驶过程中的阻力为30N(忽略空气的阻力,g取10N/kg)
(1)自行车所受重力是多少?
(2)自行车行驶过程中,车对地面的压强是多少?
(3)小红骑着自行车沿直线匀速行驶10min,前进的路程是多少?
(4)从自行车的结构和使用来看,应用了许多物理知识,请你仿照下表的示例,写出两个应用的实例.
示 例用力捏车闸,通过增大刹车皮和车轮钢圈之间的压力来增大摩擦
例1轮胎有花纹,增大了接触表面的粗糙程度,增大了摩擦
例2自行车的车座做成马鞍形是为了减小压强

分析 (1)知道自行车的质量,利用G=mg求自行车所受重力;
(2)自行车行驶过程中,车对地面的压等于人和车的总重力,知道受力面积,利用p=$\frac{F}{S}$求压强;
(3)知道速度和时间,利用s=vt求前进的路程;
(4)自行车上有很多的物理知识,从摩擦力、压强、杠杆、光的反射、声等方面去考虑.

解答 解:
(1)自行车所受重力:
G1=mg=15kg×10N/kg=150N;
(2)自行车行驶过程中,车对地面的压:
F=G1+G2=(15kg+45kg)×10N/kg=600N,
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=6×104Pa;
(3)前进的路程:
s=vt=4m/s×10×60s=2400m;
(4)轮胎有花纹,是通过增大接触表面的粗糙程度来增大摩擦;
自行车的车座做成马鞍形,是通过增大受力面积来减小压强;
车轮做成圆形、车轴处装有滚珠是通过滚动代替滑动来减小摩擦力;
塑料套紧套在车把手上,刹车时用力捏闸是通过增大压力的方法增大摩擦力;
车把是省力杠杆等等.
答:(1)自行车所受重力是150N;
(2)自行车行驶过程中,车对地面的压强是6×104Pa;
(3)小红骑着自行车沿直线匀速行驶10min,前进的路程是2400m;
(4)应用实例:

示 例用力捏车闸,通过增大刹车皮和车轮钢圈之间的压力来增大摩擦
例1轮胎有花纹,增大了接触表面的粗糙程度,增大了摩擦
例2自行车的车座做成马鞍形是为了减小压强

点评 本题力学综合题,考查了重力公式、速度公式、压强公式的应用,增大摩擦、减小压强的方法,虽知识点多,但都属于基础难度变大,要求细心解答!

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