题文

兰兰家距学校约2400米，她每天骑自行车上学大约用10分钟，盛夏的一天，由于匆忙，她停放在烈日下的自行车爆胎了。 （1）请你帮她分析爆胎原因，并提出合理建议。 （2）若自行车重约100 N，人重约500 N，骑车时每只轮胎总着地面积约25 cm2，则兰兰骑车的平均速度多大？骑车时对地面的压强是多少？ （3）你还知道自行车的哪些设计利用了什么物理知识？（至少写出两点）

题型：计算题  难度：偏难

答案

解：（1）原因：暴晒后温度升高，轮胎内气压增大，轮胎内、外压强差大于轮胎所能承受的压强，导致轮胎爆裂。建议：自行车放在阴凉处，夏季轮胎不要充气太足。 （2）兰兰骑车的速度：v = s/t = 2400 m/600 s = 4 m/s               人骑车时自行车对地面的压强：P=（G车＋G人）/S =（100N＋500N）/5×10-3 m2 = 1.2×105 Pa （3）轮胎、车把手上的花纹增大摩擦力；刹车系统为省力杠杆；用力捏车闸增大摩擦力；自行车的尾灯利用光的反射；自行车铃响振动发声。（答案合理即可）

据专家权威分析，试题“兰兰家距学校约2400米，她每天骑自行车上学大约用10分钟，盛夏的..”主要考查你对  压强的大小及其计算，气体压强和体积的关系，影响摩擦力大小的因素  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算气体压强和体积的关系影响摩擦力大小的因素

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：气体压强和体积的关系

• 关系：
  在温度不变的条件下，一定质量的气体，体积减小它的压强就增大，体积增大它的压强就减小。

• 原理：
  这里所说的气体压强并不是指大气压强，而是指一定质量的气体的压强。
  
  由于气体的压强实质上是大量的做无规则运动的气体分子与容器壁不断碰撞而产生的，因此当其他条件不变的情况下，气体体积减小会使气体分子与容器壁碰撞的次数增多而使压强增大.
  
  在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。
  
  打气筒就是利用这一原理制成的.

考点名称：影响摩擦力大小的因素

• 影响摩擦力大小的因素：
  摩擦力的大小跟相互接触物体表面的粗糙程度有关，和物体问的正压力有关。

• 探究影响摩擦力大小的因素：
  
  提出问题：摩擦力的大小与什么因素有关？
  
  猜想与假设：
  A：可能与接触面所受的压力有关
  B：可能与接触面的粗糙程度有关
  C：可能与接触的面积大小有关
  
  设计实验：
  器材：木板、木块、弹簧测力计、砝码、棉布
  原理：二力平衡的条件
  
  步骤：
  1、把木块放在木板上，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F₁；
  
  2、在木块上放砝码，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F₂；
  
  3、在木板上固定好毛巾，放上木块，用弹簧测力计拉木块匀速运动，读出这时的拉力F₃；