Question

8．为了倡导绿色出行，东台投放了大量公共自行车，每辆自行车的质量为15千克，体积位3000cm³，小明的质量为55千克，在水平路面上骑行时，每个轮胎与地面的接触面积约为100cm²．小明汽车时，（g取10N/kg）
（1）车架的密度是多大？
（2）骑行时自行车对地面的压强是多少？
（3）在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识，请写出其中一点．

Answer 1

分析 （1）已知每辆自行车的质量和体积，利用密度公式可求得其密度；
（2）自行车对地面的压等于人与车的总重力，根据G=mg求出其大小，然后根据压强公式求出自行车对地面的压强；
（3）观察自行车的构造都有哪些，然后将它的构造部分（如车座，轮胎，车闸，脚踏板，轴承等）结合物理知识进行解答．

解答 解：（1）已知每辆自行车的质量m=15kg，体积V3000cm³=3×10^-3m³，
则车架的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{15kg}{3×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³；
（2）自行车对地面的压力：
F=G=mg=70kg×10N/kg=700N，
自行车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{2×100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=3.5×10⁴Pa；
（3）在自行车的构造和使用上利用了很多物理知识，如轮胎表面有凹凸不平的花纹，是通过增大粗糙程度来增大摩擦等，自行车的车座做得宽大，是为了增大受力面积，减小压强．
答：（1）车架的密度是5×10³kg/m³；
（2）骑行时自行车对地面的压强是3.5×10⁴pa；
（3）如轮胎表面有凹凸不平的花纹，是通过增大粗糙程度来增大摩擦等，自行车的车座做得宽大，是为了增大受力面积、减小压强．

点评 本题考查了压强以及自行车的构造及使用上利用的物理知识，灵活的运用公式及其变形式是关键，体现了物理知识来源于生活、服务于生活的理念．