Question

19．一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶，有关数据如表所示，求：
（1）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？
（2）该同学在骑车过程中最多还能搭载体重为多少的同学？

自行车净重	200N
行驶过程轮胎与地面接触总面积	1×10-2m3
匀速行驶过程中的总阻力	30N
车轮直径	0.61m
轮胎承受的最大压强	1.2×103Pa

Answer 1

分析 （1）在行驶过程中，地面受到的压力等于车重和学生的体重之和，再根据压强公式求出车对地面的压强；
（2）已知轮胎承受的最大压强和轮胎与地面总接触面积，根据p=$\frac{F}{S}$可求行驶过程中的最大压力，即为最大重力，减去该同学体重与自行车净重即为该自行车最多还能承载的重力．

解答 解：
（1）自行车对地面的压力：
F_压=G_人+G_车=500N+200N=700N，
自行车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=7×10⁴Pa；
（2）已知轮胎承受的最大压强p′=1.2×10⁵Pa；
设要搭载同学的体重为G_x，据p=$\frac{F}{S}$得，
p=$\frac{{G}_{人}+{G}_{车}+{G}_{x}}{S}$，
则G_x=p′S-G_人-G_车=1.2×10⁵Pa×1×10^-2m²-500N-200N=500N．
答：（1）在行驶过程中，车对地面的压强是7×10⁴Pa；
（2）该同学在骑车过程中最多还能搭载体重为500N的同学．

点评 本题考查了压强和路程的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，同时注意地面受到的压力等于车重和学生的体重之和．