Question

【題目】小雯每天騎自行車上學，她所騎自行車的有關數據如表所示．

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	1.2×105Pa

（1）根據圖表中數據計算：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，胎內氣體的密度約1.42kg/m3 ． 則一只輪胎內氣體的質量是多少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= ，

∴一只輪胎內氣體的質量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）根據輪胎承受最大壓強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）根據輪胎最大容積和胎內氣體的密度，利用密度公式變形可求得一只輪胎內氣體的質量．（3）氣體溫度越高，膨脹越大，氣壓越大．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解壓強的相關知識，掌握壓強：作用在物體單位面積上的壓力叫做壓強．壓強用符號p表示．壓強是為了比較壓力的作用效果而規定的一個物理量．