Question

4．如圖是質量為70kg的李偉的比賽用山地自行車，其相關數(shù)據(jù)見表：

車架材料	碳纖維
車架材料體積/cm3	2500
車架質量/kg	4.5
整車質量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）求碳纖維車架的密度；
（2）算出比賽中的山地自行車對地面的壓強；（取g=10N/kg）
（3）李偉在某路段勻速騎行6km，耗時10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求他騎行功率．

Answer 1

分析 （1）已知質量與體積，應用密度公式可以求出密度．
（2）自行車對地面的壓力等于其重力，應用壓強公式可以求出壓強．
（3）求出自行車的速度，求出牽引力的大小，然后由P=Fv求出功率．

解答 解：（1）碳纖維車架的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2500×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=1.8×10³kg/m³；
（2）山地自行車對地面的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{（70kg+10kg）×10N/kg}{4{×10}^{-4}{m}^{2}×2}$=1×10⁶Pa；
（3）自行車的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6000m}{60s×10}$=10m/s，
牽引力：F=f=0.02mg=0.02×（70kg+10kg）×10N/kg=16N，
騎自行車的功率：P=Fv=16N×10m/s=160W；
答：（1）碳纖維車架的密度為1.8×10³kg/m³；
（2）比賽中的山地自行車對地面的壓強為1×10⁶Pa；
（3）李偉在某路段勻速騎行6km，耗時10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，他騎行功率為160W．

點評 本題考查了求密度、壓強、功率問題涉及的知識點較多，但難度不大，掌握基礎知識，應用密度公式、壓強公式與功率公式可以解題，平時要注意基礎知識的學習與掌握．