问题 计算题

小雯每天骑自行车上学,她所骑自行车的有关数据如图所示。

自行车净重200N
行驶时轮胎和地面接触面积2×10-2m2
以5m/s速度匀速行驶时受到阻力30N
车轮直径0.61m
轮胎承受最大压强1.2×105Pa

(1)根据图表中数据计算:除自行车自重外,它还能承载物重多少N?

(2)若该自行车一只轮胎最大容积约2.2×10-3m3,某次充气后,胎内气体的密度约1.42kg/m3。则一只轮胎内气体的质量是多少kg?

(3)在炎热的夏天,不要给自行车轮胎充气太足,请用物理知识简要说明原因。

答案

(1)轮胎随最大压力为:F最大=p最大S=1.2×105Pa×2×10-2m2=2.4×103N     (2分)

而在水平路面上,G最大=F最大

则自行车还能承载的物重为:G=G最大-G=2.4×103N-200N=2.2×103N         (2分)

(2)一只轮胎内气体的质量为:m=ρV=1.42kg/m3×2.2×10-3m3=3.124×10-3kg      (4分)

(3)气体温度越高,膨胀越大,气压越大,容易爆胎。(答案合理即可得2分)

(1)欲求最大的承载量,通过受力分析可知,F承载+G自重=F最大;而F最大可由压强的公式计算得出,自重铭牌显示,故承载量可求;(2)由于密度与体积均已知,故利用密度公式可直接求得其质量;(3)从热胀冷缩的角度去分析就可以,受热,膨胀,气压增大,容易爆胎。

问答题
单项选择题