Question

【题目】深圳共享自行车以其快捷、环保的优势，备受消费者欢迎．下表是摩拜自行车的主要技术参数如表所示．若质量为50kg的大梦骑着该车在水平路面上匀速行驶了3km用了10min（g取10N/kg）．

整车质量	20kg
最大载重	100kg
每个轮胎与地面的接触面积	0.005m2
轮胎数量	2
车架材料体积/cm3	4000

（1）自行车的平均速度
（2）自行车的平均密度
（3）若大梦骑着自行车在水平路面上匀速行驶，那么车对地面的压力多大？
（4）自行车满载时（最大载重），那么车对地面的压强有多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：自行车行驶的平均速度：

v= = =5m/s

答：自行车的平均速度为5m/s

（2）解：自行车的平均密度：

ρ= = =5×103kg/m3

答：自行车的平均密度为5×103kg/m3

（3）解：大梦骑着自行车在水平路面上匀速行驶时，

因水平面上物体的压力和自身的重力相等，

所以，车对地面的压力：

F=G总=m总g=（m车+m人）g=（20kg+50kg）×10N/kg=700N

答：大梦骑着自行车在水平路面上匀速行驶时，自行车对地面的压力700N

（4）解：自行车满载时，对地面的压力：

F′=G总′=m总′g=（m车+m物）g=（20kg+100kg）×10N/kg=1200N，

受力面积：

S=0.005m2×2=0.01m2，

车对地面的压强：

p= = =1.2×105Pa

答：自行车满载时，车对地面的压强为1.2×105Pa

【解析】（1）知道自行车行驶的距离和时间，根据v= 求出自行车的平均速度；（2）由表格数据可知整车质量和车架材料体积，根据ρ= 求出自行车的平均密度；（3）大梦骑着自行车在水平路面上匀速行驶时，车对地面的压力等于大梦和车的重力之和，根据F=G=mg求出其大小；（4）由表格数据可知自行车的最大载重，车对地面的压力等于总重力之和，受力面积为2个轮胎与地面的接触面积之和，根据p= 求出车对地面的压强．
【考点精析】解答此题的关键在于理解密度的计算的相关知识，掌握密度公式：ρ = m/v，以及对压强的大小及其计算的理解，了解压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）．