Question

20．如圖所示的電動自行車，它可以電動騎行，亦可以腳踏騎行，制造自行車車架有各種不同的新材料，部分材料的技術(shù)指標(biāo)如表所示：

材料技術(shù)指標(biāo)	錳鋼	鋁合金	鈦合金	碳纖維
性能（強(qiáng)度）	強(qiáng)	較弱	較強(qiáng)	強(qiáng)
密度（kg/m3）	7.9×103	3.0×103	4.5×103	1.8×103

若讓你設(shè)計制造強(qiáng)度高并且輕便的電動自行車，你選擇表中的碳纖維材料；若車架的體積為5×10^-3m³，則車架的質(zhì)量是9kg．電動自行車結(jié)構(gòu)材料的特性或設(shè)計方面用到很多物理知識，請你指出其中的一點．座墊下的彈簧利用物體的彈性．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)車架設(shè)計要求強(qiáng)度高并且輕便的電動自行車可知，自行車的強(qiáng)度高并且密度小的材料，由表格數(shù)據(jù)可知選擇的材料；
（2）知道車架的體積，根據(jù)密度公式求出車架的質(zhì)量；
（3）從影響摩擦力大小的因素、能量的轉(zhuǎn)化、壓強(qiáng)的影響因素及杠桿等方面分析回答．

解答 解：
（1）因為車架設(shè)計要求強(qiáng)度高并且輕便的電動自行車，
所以要求自行車的強(qiáng)度高并且密度小的材料，由表格數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇碳纖維；
（2）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$得車架的質(zhì)量：
m=ρ_碳纖維V=1.8×10³kg/m³×5×10^-3m³=9kg．
（3）從電動自行車的結(jié)構(gòu)和使用來看：
座墊下的彈簧利用物體的彈性；
導(dǎo)線利用物質(zhì)的導(dǎo)電性；
輪胎上的花紋利用增大摩擦的方法；等等．
故答案為：碳纖維；9；座墊下的彈簧利用物體的彈性．

點評 本題考查了密度公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意和表中數(shù)據(jù)得出需要選擇的材料．
電動自行車是我們生活中比較常見的交通工具，電動自行車用到了很多物理知識，也是中考的一個熱點，需要引起我們的注意．