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10.如图是小明新买的山地自行车,其相关数据见表(本题中g取10N/kg):
(1)求碳纤维车架的密度.
(2)小明的质量为50kg,求小明骑行时山地自行车对地面的压强.
(3)如果小明在某路段匀速骑行3km,耗时5min,求小明骑行速度;若该路段阻力为总重力点的0.02倍,求他的骑行功率.
 车架材料 碳纤维
 车架材料体积/cm3 2500
 车架质量/kg 4.5
 整车质量/kg 10
 单轮接触面积/cm3 4

分析 (1)从表中数据可知碳纤维车架的质量和体积,利用密度公式即可求得其密度;
(2)地面所受的压力等于车子和运动员的重力,根据公式p=$\frac{F}{S}$可求地面受到的压强.
(3)已知匀速骑行3km,耗时5min,利用速度公式可求得速度大小;
根据运动员骑着一辆山地自行车在平直公路上匀速行驶,先判断出运动员克服阻力所做的功W,再用公式P=$\frac{W}{t}$算出小明的功率.

解答 解:(1)碳纤维车架的密度:
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.8×103kg/m3
(2)地面所受的压力:
F=G=mg=(G+G)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
地面受到的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{2×4×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=7.5×105Pa.
(3)小明骑行速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3×1{0}^{3}m}{5×60s}$=10m/s,
运动员的质量约70kg,运动员与车的总重力:
G=mg=(G+G)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
骑自行车克服阻力所做的功:
W=Fs=0.02G×3×103m=0.02×600N×3×103m=36000J
功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{36000J}{5×60s}$=120W;
答:(1)碳纤维车架的密度1.8×103kg/m3
(2)比赛中的山地自行车对地面的压强7.5×105Pa;
(3)小明骑行速度为10m/s,他的骑行功率120W.

点评 本题考查质量、重力、压力、压强的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力,解题过程中要注意单位的换算.还要知道从表中提取有用的信息.

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2.下列各种情况中人对物体做的功是(  )
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电流表的示数/A0.160.200.32
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