Question

6．碳纖維具有密度小，強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)．如圖所示的碳纖維山地自行車(chē)質(zhì)量為15kg，人騎車(chē)時(shí)自行車(chē)的每個(gè)輪胎與地面接觸面積約為20cm²，g取10N/kg．則：
（1）山地自行車(chē)上一個(gè)質(zhì)量為36g的碳纖維零件，其體積為20cm³，則該碳纖維材料的密度多大？
（2）當(dāng)質(zhì)量45kg的人騎該自行車(chē)在水平地面上行駛，對(duì)地面的壓力和壓強(qiáng)的大小分別多大？

Answer 1

分析 （1）已知質(zhì)量與體積，應(yīng)用密度公式可以求出碳纖維材料的密度．
（2）自行車(chē)對(duì)水平地面的壓力等于自行車(chē)與人的重力，應(yīng)用壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng)．

解答 解：（1）碳纖維材料的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{36g}{20c{m}^{3}}$=1.8g/cm³=1.8×10³kg/m³；
（3）自行車(chē)對(duì)水平地面的壓力：
F=G=（m_{自行車(chē)}+m_人）g=（15kg+45kg）×10N/kg=600N，
自行車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{2×20×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa；
（1）該碳纖維材料的密度1.8×10³kg/m³；
（2）對(duì)地面的壓力為600N；壓強(qiáng)為1.5×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求密度、壓力與壓強(qiáng)等問(wèn)題，分析清楚題意，應(yīng)用密度公式與壓強(qiáng)公式可以解題，本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題．