蘭蘭家距學(xué)校約2400米,她每天騎自行車上學(xué)大約用10分鐘,盛夏的一天,由于匆忙,她停放在烈日下的自行車爆胎了.
(1)請你幫她分析爆胎的原因,并提出合理的建議.
(2)若自行車重約100N,人重約500N,騎自行車時(shí)輪胎總著地面積約50cm2,則蘭蘭騎車的平均速度多大?騎車時(shí)對地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)你還知道自行車的哪些設(shè)計(jì)利用了什么物理知識(shí)?(至少寫兩點(diǎn))
解:(1)原因:暴曬后溫度升高,輪胎內(nèi)氣壓增大,輪胎內(nèi)、外壓強(qiáng)差大于輪胎所能承受的壓強(qiáng),導(dǎo)致輪胎爆裂.
建議:自行車放在陰涼處,夏季輪胎不要充氣太足.
(2)蘭蘭騎車的速度:
V===4m/s;
人騎車時(shí)自行車對地面的壓強(qiáng):
P====1.2×105Pa.
(3)輪胎、車把手上的花紋增大摩擦力;剎車系統(tǒng)為省力杠桿;用力捏車閘增大摩擦力;自行車的尾燈利用光的反射;自行車鈴響振動(dòng)發(fā)聲;腳蹬子、車把手為省力等.
(1)放在烈日下,輪胎內(nèi)氣體會(huì)受熱膨脹,氣體壓強(qiáng)變大,就會(huì)撐爆輪胎.
(2)已知路程和時(shí)間,根據(jù)速度公式求出蘭蘭騎車的平均速度;根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相和壓強(qiáng)公式求出騎車時(shí)對地面的壓強(qiáng).
(3)自行車設(shè)計(jì)過程中用到了省力、增大摩擦、減小壓強(qiáng)等物理知識(shí).
點(diǎn)評(píng):本題考查速度和壓強(qiáng)的計(jì)算,關(guān)鍵是公式的應(yīng)用以及自行車的哪些設(shè)計(jì)利用了物理原理,此外還應(yīng)了解自行車爆胎的原因,暴曬后溫度升高,輪胎內(nèi)氣壓增大,輪胎內(nèi)外氣壓差大于輪胎所能承受的壓強(qiáng),導(dǎo)致輪胎爆裂.告誡學(xué)生自行車爆胎是很危險(xiǎn)的,自行車放置在蔭涼處,夏天輪胎不要充氣太足.