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18.据报道,中国柏洋首届全国山地自行车邀请赛于2015年4月在福建省山地自行车训练基地举行.质量为50kg的小民用如图所示的山地自行车参加比赛,其相关数据见下表:
车架材料碳纤维
车架材料体积/cm32500
车架质量/kg4.5
整车质量/kg10
单轮接触面积/cm24
(1)计算比赛中的山地自行车对地面的压强;
(2)若小民10min内在某路段匀速骑行6km.该路段阻力为总重力的0.02倍,求小民完成此路段比赛,动力所做的功;
(3)求小民此路段的骑行功率.

分析 (1)已知整车质量和小民的质量,可求得其总重力,比赛中的山地自行车对地面的压力等于小民和车的总重力,再利用压强公式求解;
(2)根据阻力为总重力的0.02倍,可求得阻力,因为做匀速直线运动,所以运动员对车的动力F=f,然后利用W=Fs可求得动力所做的功;
(3)根据P=$\frac{W}{t}$可求得此路段的骑行功率.

解答 解:(1)运动员比赛时的总重力G=mg=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
因为在水平地面,所以对地面的压力F=G=600N
车轮和地面的受力面积S=4cm2×2=8cm2=8×10-4m2
运动员比赛时对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=7.5×105Pa;
(2)6km=6000m,
因为做匀速直线运动,所以运动员对车的动力F=f=0.02G=0.02×600N=12N,
W=Fs=12N×6000m=7.2×104J;
(3)10min=600s,
运动员的骑行功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{600s}$=120W.
答:(1)比赛中的山地自行车对地面的压强为7.5×105Pa;
(2)动力所做的功为7.2×104J;
(3)小民此路段的骑行功率为120W.

点评 此题考查了压强的大小及其计算、功的计算、功率的计算等多个知识点,关键是从表格中提取有用的信息以及公式的灵活运用.

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A.5:2   3:2B.2:3  4:3C.5:2   2:3D.2:3    9:4

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