Question

6．一个体重为50kg的同学骑自行车上学，在水平路面上匀速行驶，有关数据如表所示．题目中存在一处不科学的说法，请在不科学的句子下面画上横线，并学出科学的说法一个体重为500N的同学或一个质量为50kg的同学．
求：
（1）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？
（2）该同学骑这辆自行车行驶时，这辆自行车最多能装载多少千克的物体？

自行车净重	200N
行驶过程中轮胎与地面接触总面积	10cm2
车轮直径	0.61m
外轮胎承受的最大压强	1.2×106Pa

Answer 1

分析 体重指的是重力；
（1）由题意求出人和车的总重力，车胎对水平地面的压力等于人和车的总重力，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求车对地面的压强；
（2）先根据地面承受的最大压强和F=pS求出地面承受的最大压力，然后根据此时压力与重力相等，减去自行车的自重，再根据m=$\frac{G}{g}$求出质量即可．

解答 解：（1）一个体重为50kg的同学，这种说法不科学，应改为：一个体重为500N的同学或一个质量为50kg的同学；
（1）同学的体重G_学=m_学g=50kg×10N∕kg=500N，
总重G_总=G_学+G_车=500N+200N=700N，
车对地面的压力F=G_总=700N，
受力面积S=10cm²=0.01m²，
车对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{0.01{m}^{2}}$=7×10⁴Pa，
（2）有p=$\frac{F}{S}$可得，自行车能承受的压力F′=p′S=1.2×10⁵Pa×0.01m²=1200N，
自行车最多能装载物重G′=F′-G_学=1200N-700N=500N，
自行车最多能装载物体的质量m′=$\frac{G′}{g}$=$\frac{500N}{10N/kg}$=50kg．
答：一个体重为500N的同学或一个质量为50kg的同学；
（1）在行驶过程中，车对地面的压强是7×10⁴Pa，
（2）这辆自行车最多能装载50千克的物体．

点评 此题考查学生对重力计算和压强大小及其计算的理解与掌握，解题关键是从题目所给信息中找到有用的数据，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，在计算压强时要注意压力和受力面积的对应性．