Question

【題目】小雯每天騎自行車上學(xué)，她所騎自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示．

自行車凈重	200N
行駛時輪胎和地面接觸面積	2×10﹣2m2
以5m/s速度勻速行駛時受到阻力	30N
車輪直徑	0.61m
輪胎承受最大壓強(qiáng)	1.2×105Pa

（1）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)計算：除自行車自重外，它還能承載物重多少N？
（2）若該自行車一只輪胎最大容積約2.2×10﹣3m3 ， 某次充氣后，胎內(nèi)氣體的密度約1.42kg/m3 ． 則一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量是多少kg？
（3）在炎熱的夏天，不要給自行車輪胎充氣太足，請用物理知識簡要說明原因．

Answer 1

【答案】
（1）解：∵p= ，

∴輪胎承受最大壓力G最大=F=p最大S=1.2×105Pa×2×10﹣2m2=2.4×103N；

因為在水平路面上，自行車對地面的壓力等于車重加上人重；則自行車還能承受的物重：G物=G最大﹣G車=2.4×103N﹣200N=2.2×103N；

（2）解：∵ρ= ，

∴一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量m=ρV=1.42kg/m3×2.2×10﹣3m3=3.124×10﹣3kg；

（3）解：在炎熱的夏天，不要給自行車輪胎充氣太足，因為氣體溫度越高，膨脹越大，氣壓越大，容易爆胎．
【解析】（1）根據(jù)輪胎承受最大壓強(qiáng)和行駛時輪胎和地面接觸面積可求出輪胎承受最大壓力，因為在水平路面上，自行車對地面的壓力等于車重加上人重；所以用最大壓力減去自行車凈重即可．（2）根據(jù)輪胎最大容積和胎內(nèi)氣體的密度，利用密度公式變形可求得一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量．（3）氣體溫度越高，膨脹越大，氣壓越大．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解壓強(qiáng)的相關(guān)知識，掌握壓強(qiáng)：作用在物體單位面積上的壓力叫做壓強(qiáng)．壓強(qiáng)用符號p表示．壓強(qiáng)是為了比較壓力的作用效果而規(guī)定的一個物理量．