Question

14．江蘇省省運(yùn)會(huì)山地自行車比賽項(xiàng)目將在揚(yáng)州市廣陵新城舉行，運(yùn)動(dòng)員李偉參加了小組選拔賽，李偉的質(zhì)量為70kg．圖中的山地自行車為比賽用車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：（g=10N/kg）

車架材料	碳纖維
車架材料體積/cm3	2500
車架質(zhì)量/kg	4.5
整車質(zhì)量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）求碳纖維車的密度．
（2）計(jì)算李偉在比賽時(shí)山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）已知樣品的體積和質(zhì)量，根據(jù)密度公式求出物體的密度；
（2）在水平面上壓力等于物體的重力，已知接觸面積，利用壓強(qiáng)公式可求壓強(qiáng)．

解答 解：（1）碳纖維車的車架質(zhì)量m=4.5kg，車架體積V=2500cm³=2500×10^-6m³=2.5×10^-3m³，碳纖維車的密度等于碳纖維車架的密度，
碳纖維車的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.8×10³kg/m³；
（2）李偉在比賽時(shí)，車對(duì)地面的壓力等于李偉和車的總重力，
F=G_總=m_總g=（m_李偉+m_車）g=（70kg+10kg）×10N/kg=800N，
受力面積，S=2S_單=2×4×10^-4m²，
自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)，P=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=10⁶pa．
答：（1）碳纖維車的密度是1.8×10³kg/m³；（2）李偉在比賽時(shí)山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)是10⁶pa．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查密度、壓強(qiáng)的計(jì)算，是一道基礎(chǔ)題．