Question

小雯每天骑自行车上学，她所骑自行车的有关数据如图所示．
（1）根据图表中数据计算：除自行车自重外，它还能承载物重多少N？
（2）若该自行车一只轮胎最大容积约2.2×10^-3m³，某次充气后，胎内气体的密度约1.42kg/m³．则一只轮胎内气体的质量是多少kg？
（3）在炎热的夏天，不要给自行车轮胎充气太足，请用物理知识简要说明原因．

自行车净重	200N
行驶时轮胎和地面接触面积	2×10-2m2
以5m/s速度匀速行驶时受到阻力	30N
车轮直径	0.61m
轮胎承受最大压强	1.2×105Pa

Answer 1

解：（1）∵p=，
∴轮胎承受最大压力G_最大=F=p_最大S=1.2×10⁵Pa×2×10^-2m²=2.4×10³N；
因为在水平路面上，自行车对地面的压力等于车重加上人重；则自行车还能承受的物重：G_物=G_最大-G_车=2.4×10³N-200N=2.2×10³N；
（2）
∵ρ=，
∴一只轮胎内气体的质量m=ρV=1.42kg/m³×2.2×10^-3m=3.124×10^-3kg；
（3）在炎热的夏天，不要给自行车轮胎充气太足，因为气体温度越高，膨胀越大，气压越大，容易爆胎．
答：（1）除自行车自重外，它还能承载物重2.2×10³N；
（2）则一只轮胎内气体的质量是3.124×10^-3kg；
（3）因为气体温度越高，膨胀越大，气压越大，容易爆胎．
分析：（1）根据轮胎承受最大压强和行驶时轮胎和地面接触面积可求出轮胎承受最大压力，因为在水平路面上，自行车对地面的压力等于车重加上人重；所以用最大压力减去自行车净重即可．
（2）根据轮胎最大容积和胎内气体的密度，利用密度公式变形可求得一只轮胎内气体的质量．
（3）气体温度越高，膨胀越大，气压越大．
点评：本题考查了学生对压力的计算、压强的计算公式的掌握和运用，能从题目数据表中搜集到相关的信息是本题的关键．