Question

3．質量是20Kg的自行車放置在水平地面上，每個輪子與地面的接觸面積為5cm²，求：
（1）自行車對地面產生了多大的壓力？
（2）自行車對地面產生的壓強為多大？
（3）如果一個質量為45Kg的同學騎著自行車，自行車對地面的壓力和壓強分別為多大？

Answer 1

分析 （1）自行車對地面產生的壓力和自身的重力相等，根據G=mg求出其大��；
（2）知道每個輪子與地面的接觸面積可求受力面積，根據壓強公式求出對地面產生的壓強；
（3）知道學生的質量可求重力，自行車對地面的壓力等于學生和車重之和，再根據壓強公式求出壓強．

解答 解：（1）自行車對地面產生的壓力：F_車=G_車=m_車g=20kg×10N/kg=200N；
（2）自行車對地面產生的壓強：
p_車=$\frac{{F}_{車}}{S}$=$\frac{200N}{2×5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2×10⁵Pa；
（3）學生的重力：
G_人=m_人g=45kg×10N/kg=450N，
此時自行車對地面的壓力：F=G_總=G_車+G_人=450N+200N=650N，
此時自行車對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{650N}{2×5×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=6.5×10⁵Pa．
答：（1）自行車對地面產生的壓力為200N；
（2）自行車對地面產生的壓強為2×10⁵Pa；
（3）如果一個質量為45kg的同學騎著自行車，自行車對地面的壓力為650N，壓強為6.5×10⁵Pa．

點評 本題考查了壓強和壓力的計算，關鍵是知道平面上物體的重力和物體對地面的壓力相等，計算過程要注意單位的換算．