Question

【題目】小明同學為了響應學校“綠色出行“的倡導，新購了一輛自行車并堅持騎車上下學．體重為400N的小明同學騎自行車上學，在水平路面上勻速行駛，有關數據如表所示：（取g=10N/kg）

自行車質量	20kg
行駛時輪胎與地面接觸的總面積	50cm2
輪胎承受的最大壓力	1000N
車輪直徑	0.61m
勻速行駛過程中的總阻力	總重力的0.05倍

試求：
（1）自行車單車的重力是多少？
（2）勻速行駛過程中，小明騎車對自行車車的動力為多大？
（3）小明騎行過程中能載的貨物質量最多是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：已知自行車單車的質量，m=20kg，

自行車單車的重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N

答：自行車單車的重力是200N

（2）解：勻速行駛過程中，車輪對地面的壓力：F=G+G人=200N+400N=600N，

勻速行駛過程中的總阻力：f=0.05F=0.05×600N=30N，

勻速行駛過程中小明和車處于平衡狀態，動力和阻力是一對平衡力，即F動=f=30N

答：勻速行駛過程中，小明騎車對自行車車的動力為30N

（3）解：由題意，小明騎行過程中的最大壓力F最大=1×103N，

小明騎行過程中的最大重力G最大=F最大=1×103N，

小明騎行過程中能載的貨物最多為G貨=G最大﹣G人﹣G自行車=1×103N﹣400N﹣200N=400N

答：小明騎行過程中能載的貨物質量最多是400N

【解析】（1）已知自行車質量，根據G=mg可求重力；（2）車輪對地面的壓力等于車和人的重力，根據公式f=0.05G可求阻力，根據二力平衡即求出動力；（3）根據輪胎承受的最大壓強和行駛時輪胎與地面接觸的總面積，可求得小明騎行過程中的最大壓力，然后減去自行車凈重和體重即可．
【考點精析】本題主要考查了二力平衡條件的應用和重力的計算的相關知識點，需要掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）；重力的計算公式：G=mg才能正確解答此題．