Question

10．為響應(yīng)國家號(hào)召，低碳出行，綠色環(huán)保，騎行逐漸成為人們喜化的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，小夢(mèng)買了一輛山地車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表：（g=10N/kg）

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

（1）求碳纖維車架的密度．
（2）小夢(mèng)的質(zhì)量為50kg，她在某路段勻速騎行6km，耗時(shí)10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求她的騎行功率．
（3）碳纖維屬于新材料，新材料應(yīng)用前景非常廣，請(qǐng)你說出教材上學(xué)過的一種新材料．

Answer 1

分析 （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）根據(jù)f=0.02G求出阻力的大小，根據(jù)W=Fs求出克服阻力所做的功即為他騎行時(shí)做的功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出他的騎行功率．
（3）新材料應(yīng)用前景非常廣，某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革．氣凝膠是當(dāng)今世界上密度最小的固體有多種用途．

解答 解：（1）碳纖維車架的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.8×10³kg/m³；
（2）小夢(mèng)的質(zhì)量為50kg，整車質(zhì)量為10kg，小夢(mèng)與車的總重力G=m_總g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，
勻速騎行駛受到的阻力：
f=0.02G=0.02×600N=12N，
騎自行車克服阻力所做的功：
W=fs=12×6×10³m=7.2×10⁴J，
騎行時(shí)做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{10×60s}$=120W．
（3）氣凝膠是當(dāng)今世界上密度最小的固體，這種新材料具有隔熱、耐高溫等性能，有多種用途．
答：（1）碳纖維車架的密度1.8×10³kg/m³；
（2）她的騎行功率為120W．
（3）氣凝膠．

點(diǎn)評(píng) 本題考查重力、密度、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．還要知道從表中提取有用的信息．