Question

下表是某种型号自行车的主要技术参数．某同学到学校的路程是3.6×10³m的平直路面，骑车从家到学校的时间约为20min，该同学的质量是40kg．求该同学骑车上学时：
（1）平均速度；
（2）他骑车时对地面的压强；
（3）他骑车时自行车后座能携带物体的质量（g=10N/kg）．
（解答要求写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）

自行车净重	120N
行驶过程中轮胎与地面总接触面积	1×10^-2m^2
车轮直径	0.60m
轮胎承受的最大压强	1.3×10^5Pa

Answer

（1）已知自行车行驶的距离和时间，利用v=计算平均速度；
（2）已知学生的质量可以得到体重，已知学生体重和自行车重，可以得到总重；自行车对地面的压力等于人和车的总重；已知压力和轮胎与地面的接触面积，利用P=计算自行车对地面的压强；
（3）根据自行车轮胎能承受的最大压强求出自行车对地面的压力，进一步求出自行车、人、货物的总质量，从而求出货物的质量．
【解析】

（1）骑自行车的平均速度为v===3m/s；
（2）自行车对地面的压力F等于自行车受的重力G总，
F=G总=mg+G车=40kg×10N/kg+120N=520N，
自行车对地面的压强
P===5.2×104Pa．
（3）自行车对地面的最大压力F最大=P最大S面积=1.3×105Pa×1×10-2m2=1.3×103N，
自行车的总重力G'总=F最大=1.3×103N，
自行车的总质量m'总===130kg，
自行车自身的质量m车===12kg，
自行车后座能携带物体的质量m货=m'总-m-m车=130kg-40kg-12kg=78kg．
答：
（1）平均速度是3m/s．
（2）对地面的压强是5.2×104Pa．
（3）自行车后座能携带物体的质量78kg．