Question

【题目】山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟参加了小组选拔赛．图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：

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	4

（1）求碳纤维车架的密度；
（2）估计比赛中的山地自行车对地面的压强；
（3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：碳纤维车架的密度ρ= = =1.8×103kg/m3；

答：碳纤维车架的密度1.8×103kg/m3；

（2）解：地面所受的压力F=G=m′g=（10kg+70kg）×10N/kg=800N；

地面受到的压强为p= = =1×106Pa．

答：比赛中的山地自行车对地面的压强1×106Pa；

（3）解：运动员的质量约70kg，运动员与车的总重力G=m′g=（70kg+10kg）×10N/kg=800N；

骑自行车克服阻力所做的功W=FS=0.02G×6×103m=0.02×800N×6×103m=96000J

功率为P= = =160W；

答：求他的骑行功率160W．

【解析】（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= 可求地面受到的压强．（3）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= 算出李伟的功率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解密度的计算的相关知识，掌握密度公式：ρ = m/v，以及对压强的大小及其计算的理解，了解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）．