Question

【題目】小明的質(zhì)量為60kg參加自行車越野比賽．如圖中的山地自行車為比賽用車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：計(jì)算下列問題

車架材料	碳纖維
車架材料體積/cm2	2500
車架質(zhì)量/kg	5
整車質(zhì)量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）碳纖維車架的密度；
（2）比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）小明在某路段勻速騎行6km，耗時(shí)10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求他的騎行功率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：碳纖維車架的密度：

ρ= = =2×103kg/m3；

（2）

解：運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量約為60kg，

地面所受的壓力：

F=G=mg=（10kg+60kg）×10N/kg=700N；

地面受到的壓強(qiáng)為：

p= = =8.75×105Pa

（3）

解：運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量約60kg，運(yùn)動(dòng)員與車的總重力：

G=mg=（60kg+10kg）×10N/kg=800N；

騎自行車克服阻力所做的功：

W=Fs=0.02G×6×103m=0.02×700N×6×103m=84000J

功率為P= = =140W；

答：（1）碳纖維車架的密度2×103kg/m3；（2）比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)8.75×106Pa；（3）他的騎行功率140W．

【解析】（1）從表中數(shù)據(jù)可知碳纖維車架的質(zhì)量和體積，利用密度公式即可求得其密度；（2）地面所受的壓力等于車子和運(yùn)動(dòng)員的重力，根據(jù)公式p= 可求地面受到的壓強(qiáng)．（3）根據(jù)運(yùn)動(dòng)員騎著一輛山地自行車在平直公路上勻速行駛，先判斷出運(yùn)動(dòng)員克服阻力所做的功W，再用公式P= 求出功率．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解密度的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)，掌握密度公式：ρ = m/v，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）．