Question

【題目】時下越來越多的年輕人喜歡騎著山地自行車低碳出行，下圖為質量是50kg的小華騎行的山地自行車，其相關數據見表：（g=10N/kg）

車架材料	碳纖維
車架材料體積/cm3	2500
車架質量/kg	4．5
整車質量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

求：
（1）碳纖維車架的密度；
（2）小華騎該山地自行車比賽時對地面的壓強；
（3）小華在某路段勻速騎行3km，耗時5min，若該路段阻力為總重力的0．02倍，求他的騎行功率。

Answer 1

【答案】
（1）解：碳纖維車架密度：ρ=m車架/v車架=4．5kg/2500×10-6 m3=1．8×103kg／m3
（2）解：小華騎山地自行車在水平面F=G總=m總g=（50kg+10 kg）×10 N/kg=600N；

小華騎山地自行車時對地面的壓強：P=F/S= 600N／2×4×10-4m3=7．5×103Pa

（3）解：因為自行車是勻速直線運動，所以F=f=0．02G總=0．02×600N= 12N；

小華騎行功率：P=W/t=FS/t=12N×3000m/5×60S=120W

【解析】（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于車子和運動員的重力，根據公式p=F/S可求水平地面受到的壓強．（3）知道運動員和車的質量，可求總重力，該路段阻力為總重力的0.02倍，可求阻力；由于勻速騎行，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．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用電功率的計算公式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．