小文騎自行車上學，他在水平路面上5min勻速騎行了2000m，已知小文的質量為50kg，騎行時輪胎與地面的接觸...

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問題詳情：

小文騎自行車上學，他在水平路面上5min勻速騎行了2000m，已知小文的質量為50kg，騎行時輪胎與地面的接觸面積為8cm2，阻力大小是重力的0.02倍，g=10N/kg．表格中是他的自行車的一些數據，根據以上條件計算：

車架材料碳纖維

車架體積/m3 2.5×10﹣3

車架質量/kg 4.5

整車質量/kg 10

（1）碳纖維車架的密度是多大？

（2）他騎行時自行車對路面的壓強是多大？

（3）他騎行時克服阻力做功的功率是多大？

【回答】

【考點】2A：密度的計算；86：壓強的大小及其計算；FF：功率的計算．

【專題】11 ：計算題；21 ：信息給予題；563：密度及其應用；581：壓強、液體的壓強；592：功、功率、機械效率．

【分析】（1）從表中數據可知碳纖維車架的質量和體積，利用密度公式即可求得其密度；

（2）水平地面所受的壓力等於車子和運動員的重力，根據公式p=可求水平地面受到的壓強．

（3）知道小文和車的質量，可求總重力，該路段阻力為總重力的0.02倍，可求阻力；由於勻速騎行，受到的阻力和動力是一對平衡力，大小相等，利用W=Fs求功，知道時間，利用功率公式求騎行功率．

【解答】解：

（1）碳纖維車架的密度：

ρ===1.8×103kg/m3；

（2）小文的質量m人=50kg，車的質量m車=10kg，

小紅與車的總重力： [來源:學科網ZXXK]

G總=m總g=（m人+m車）g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N；

他騎行時自行車對路面的壓力：

F=G總=600N；

水平地面受到的壓強：

p===7.5×105Pa；

（3）由題意可得，騎車時受到的阻力：

f=0.02G總=0.02×600N=12N，

因為她勻速騎行，所以騎車的動力F=f=12N，

騎自行車所做的功：

W=Fs=12N×2000m=24000J，

時間t=5min=300s，

騎車功率：

P===80W．

答：（1）碳纖維車架的密度是1.8×103kg/m3；

（2）他騎行時自行車對路面的壓強是7.5×105Pa；

（3）他騎行時克服阻力做功的功率是80W．

【點評】本題考查密度、重力、壓力、壓強、功和功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等於物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．還要知道從表中提取有用的信息． [來源:學.科.網]

知識點：八年級下

題型：實驗,探究題