Question

（2013?海南）小雯每天騎自行車上學，她所騎自行車的有關數據如圖所示．
（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．

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

Answer 1

分析：（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．

解答：解：（1）∵p=

F

S

，
∴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）
∵ρ=

m

V

，
∴一只輪胎內氣體的質量m=ρV=1.42kg/m³×2.2×10^-3m=3.124×10^-3kg；
（3）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．
答：（1）除自行車自重外，它還能承載物重2.2×10³N；
（2）則一只輪胎內氣體的質量是3.124×10^-3kg；
（3）因為氣體溫度越高，膨脹越大，氣壓越大，容易爆胎．

點評：本題考查了學生對壓力的計算、壓強的計算公式的掌握和運用，能從題目數據表中搜集到相關的信息是本題的關鍵．