Question

20．運(yùn)動(dòng)員李偉體重為700N，他參加了某屆運(yùn)動(dòng)會(huì)山地自行車比賽項(xiàng)目小組選拔賽．圖中的山地自行車為比賽用車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：
（1）李偉在某路段勻速騎行6km，耗時(shí)10min，求他的騎行速度？
（2）求碳纖維車架的密度；
（3）求李偉在比賽騎行中山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)．

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
單輪接觸地面面積/cm2	4

Answer 1

分析 （1）已知騎行6km，耗時(shí)10min，利用速度公式即可求解；
（2）知道車架的質(zhì)量和體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出碳纖維車架的密度；
（2）比賽中的山地自行車對(duì)地面的壓力等于運(yùn)動(dòng)員和自行車本身重力之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）s=6km=6000m，t=10min=600s
則騎行速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6000m}{600s}$=10m/s；
（2）ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.8×10³kg/m³；
（3）F=G_人+G_整車=G_人+m_整車g=700N+10kg×10N/kg=800N
S=2×4cm²=8×10^-4m²
比賽騎行中山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{8×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=10⁶pa．
答：（1）他的騎行速度為10m/s；
（2）碳纖維車架的密度為1.8×10³kg/m³；
（3）李偉在比賽騎行中山地自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為10⁶pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度和壓強(qiáng)、速度的計(jì)算，關(guān)鍵是知道山地自行車對(duì)地面的壓力等于運(yùn)動(dòng)員和自行車本身重力之和，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．