Question

【題目】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

【答案】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= = =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′= = ≈1.78×105Pa；
( 4 )獨(dú)輪車行駛的平均速度：
v= = =3m/s．
【解析】（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= 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= 計(jì)算壓強(qiáng)；（4）已知時(shí)間與路程，利用v= 計(jì)算速度．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解重力的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握重力的計(jì)算公式：G=mg，以及對(duì)壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算的理解，了解壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）．