Question

【題目】為解決城市交通擁堵、降低機動車排放帶來的環境污染，贛州市自去年年底正式推出了互聯網自行車租賃系統．質量為55kg的安琪騎車如圖所示，自行車相關數據見下表：求：

車架材料	合金
車架體積/cm3	1200
車架質量/kg	6
整車質量/kg	15
單輪觸地面積/cm2	7

（1）求車架材料的密度；
（2）計算安琪勻速騎行時自行車對水平路面的壓強；
（3）若安琪18min內在某路段勻速騎行6km．此路段所受阻力為總重力的0.02倍，求安琪完成此路段的過程動力所做的功．（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】
（1）解：車架材料的密度：

ρ車架= = =5g/cm3；

答：車架材料的密度為5g/cm3；

（2）解：安琪勻速騎行時自行車對水平路面的壓力：

F=G總=（m車+m人）=（15kg+55kg）×10N/kg=700N，

自行車對水平路面的壓強：

p= = =5×105Pa；

答：安琪勻速騎行時自行車對水平路面的壓強為5×105Pa；

（3）解：在某路段勻速騎行時，自行車處于平衡狀態，受到的阻力和動力是一對平衡力，

所以，動力的大小：

F′=f=0.02G=0.02×700N=14N，

動力做的功：

W=F′s=14N×6000m=8.4×104J．

答：安琪完成此路段的過程動力所做的功為8.4×104J．

【解析】（1）由表格數據可知車架質量和車架體積，根據ρ= 求出車架的密度；（2）安琪勻速騎行時自行車對水平路面的壓力等于自行車和人的總重力，根據F=G=mg求出其大小，受力面積為2輪觸地面積之和，根據p= 求出自行車對水平地面的壓強；（3）在某路段勻速騎行時，自行車處于平衡狀態，受到的阻力和動力是一對平衡力，二力大小相等，根據F=f=0.02G求出其大小，根據W=Fs求出動力做的功．
【考點精析】掌握密度的計算和壓強的大小及其計算是解答本題的根本，需要知道密度公式：ρ = m/v；壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）．