Question

11．公共自行车对于改善城市居住环境质量、塑造良好城市形象、提高市民素质等都大有溢处，给人们的出行和生活带来了很大的便利．质量为45kg的小华同学从汽车站骑车匀速行驶到书城，有关数据如表：

自行车自重	行驶时自行车轮 胎与地面的总接触 面积	轮胎承受的 最大气压	车轮直径	匀速行驶过程中 的总阻力
150N	30cm2	3×105Pa	0.61m	总重的0.05倍

（1）小华在骑车过程中，轮胎对地面的压强有多大？
（2）小华骑行过程中能载的货物重力最多是多少？

Answer 1

分析 （1）知道小华的质量，根据G=mg求出其重力，小华在骑车过程中轮胎对地面的压力等于车和自身的重力之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出轮胎对地面的压强；
（2）知道轮胎承受的最大气压和行驶时自行车轮胎与地面的总接触面积，根据F=pS求出小华骑行过程中的最大压力，水平面上物体的压力和自身的重力相等，小华骑行过程中的最大压力减去车和人的重力之和即为小华骑行过程中能载货物的最大重力．

解答 解：（1）小华的重力：
G_人=m_人g=45kg×10N/kg=450N，
小华在骑车过程中，轮胎对地面的压力：
F=G_车+G_人=150N+450N=600N，
轮胎对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{30×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（2）小华骑行过程中的最大压力：
F_大=p_大S=3×10⁵Pa×30×10^-4m²=900N，
小华骑行过程中能载货物的最大重力：
G_货=F_大-F=900N-600N=300N．
答：（1）小华在骑车过程中，轮胎对地面的压强为2×10⁵Pa；
（2）小华骑行过程中能载的货物重力最多是300N．

点评 本题考查了重力公式和压强公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．