Question

1．如圖甲所示的是上海不倒翁投資有限公司生產(chǎn)的IPS獨(dú)輪車，它是新一代的節(jié)能、環(huán)保、便攜的代步工具．使用者把腳分別放在輪子上兩側(cè)的折疊式踏板上以后，通過控制重心，從而控制車體的加速與減速，身體向前傾斜是加速、向后傾斜是減速、向左和向右傾斜是轉(zhuǎn)彎．其質(zhì)量為13.5kg，輪與地面的接觸面積為30cm²，g取10N/kg．
問題一：獨(dú)輪車的重力是多少N？
問題二：獨(dú)輪車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
問題三：質(zhì)量為40kg的小夢(mèng)同學(xué)站立在獨(dú)輪車上時(shí)，獨(dú)輪車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多大？
問題四：小夢(mèng)同學(xué)站在獨(dú)輪車上去學(xué)校上學(xué)，已知家距離學(xué)校1.8km，共用時(shí)10min，則獨(dú)輪車行駛的平均速度是多少？

Answer 1

分析 （1）利用G=mg計(jì)算獨(dú)輪車的重力；
（2）獨(dú)輪車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力等于其重力，又知輪與地面的接觸面積，利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算壓強(qiáng)；
（3）質(zhì)量為40kg的小夢(mèng)同學(xué)站立在獨(dú)輪車上時(shí)，獨(dú)輪車對(duì)水平地面的壓力等于人和車的總重力，又知輪與地面的接觸面積，利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算壓強(qiáng)；
（4）已知時(shí)間與路程，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算速度．

解答 解：（1）獨(dú)輪車的重力：
G_車=m_車g=13.5kg×10N/kg=135N；
（2）獨(dú)輪車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力：
F=G_車=135N，
獨(dú)輪車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{135N}{30×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=4.5×10⁴Pa；
（3）小夢(mèng)的重力：
G_人=m_人g=40kg×10N/kg=400N，
質(zhì)量為40kg的小夢(mèng)同學(xué)站立在獨(dú)輪車上時(shí)，獨(dú)輪車對(duì)水平地面的壓力：
F′=G_總=G_車+G_人=135N+400N=535N，
此時(shí)獨(dú)輪車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{535N}{30×1{0}^{-4}{m}^{2}}$≈1.78×10⁵Pa；
（4）獨(dú)輪車行駛的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1800m}{10×60s}$=3m/s．
答：（1）獨(dú)輪車的重力是135N；
（2）獨(dú)輪車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是4.5×10⁴Pa；
（3）質(zhì)量為40kg的小夢(mèng)同學(xué)站立在獨(dú)輪車上時(shí)，獨(dú)輪車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1.78×10⁵Pa；
（4）獨(dú)輪車行駛的平均速度是3m/s．

點(diǎn)評(píng) 此題考查重力、壓強(qiáng)和速度的計(jì)算，難度不大，熟練運(yùn)用各種公式即可正確解題，關(guān)鍵是知道靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力等于其重力．