Question

【题目】为解决城市交通拥堵、降低机动车排放带来的环境污染，赣州市自去年年底正式推出了互联网自行车租赁系统．质量为55kg的安琪骑车如图所示，自行车相关数据见下表：求：

车架材料	合金
车架体积/cm3	1200
车架质量/kg	6
整车质量/kg	15
单轮触地面积/cm2	7

（1）求车架材料的密度；
（2）计算安琪匀速骑行时自行车对水平路面的压强；
（3）若安琪18min内在某路段匀速骑行6km．此路段所受阻力为总重力的0.02倍，求安琪完成此路段的过程动力所做的功．（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：车架材料的密度：

ρ车架= = =5g/cm3；

答：车架材料的密度为5g/cm3；

（2）解：安琪匀速骑行时自行车对水平路面的压力：

F=G总=（m车+m人）=（15kg+55kg）×10N/kg=700N，

自行车对水平路面的压强：

p= = =5×105Pa；

答：安琪匀速骑行时自行车对水平路面的压强为5×105Pa；

（3）解：在某路段匀速骑行时，自行车处于平衡状态，受到的阻力和动力是一对平衡力，

所以，动力的大小：

F′=f=0.02G=0.02×700N=14N，

动力做的功：

W=F′s=14N×6000m=8.4×104J．

答：安琪完成此路段的过程动力所做的功为8.4×104J．

【解析】（1）由表格数据可知车架质量和车架体积，根据ρ= 求出车架的密度；（2）安琪匀速骑行时自行车对水平路面的压力等于自行车和人的总重力，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为2轮触地面积之和，根据p= 求出自行车对水平地面的压强；（3）在某路段匀速骑行时，自行车处于平衡状态，受到的阻力和动力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=0.02G求出其大小，根据W=Fs求出动力做的功．
【考点精析】掌握密度的计算和压强的大小及其计算是解答本题的根本，需要知道密度公式：ρ = m/v；压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）．