Question

9．图中的山地自行车相关数据见下表：

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/cm2	3

（1）求碳纤维车架的密度．
（2）质量50kg的小李骑行山地自行车时，自行车对地面的压强是多少？
（3）小李匀速骑行3km，若自行车受到阻力为10N，求他的骑行所做的功．（g取10N/kg）

Answer 1

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）根据W=fs求运动员克服阻力所做的功．

解答 解：（1）碳纤维车架的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2500×{10}^{-6}{m}^{3}}$=1.8×10³kg/m³；
（2）地面所受的压力F=G=mg=（m_车+m_人）g=（10kg+50kg）×10N/kg=600N；
地面受到的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{2×3×{10}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁶Pa．
（3）骑自行车克服阻力所做的功W=fs=10N×3×10³m=3×10⁴J；
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1×10⁶Pa；
（3）他的骑行所做的功为3×10⁴J．

点评 本题考查密度、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．