Question

【题目】海南环岛自行车赛引人瞩目．下表是制造赛车各种材料的技术指标．

材料 技术指标	铬铝钢	铝合金	钛合金	碳纤维
性能（强度）	强	较弱	较强	强
密度/（kg/m3）	7.9×103	2.9×103	4.3×103	1.6×103

求：

（1）若车架的体积约为3×10﹣3m3 ， 则车架的最小质量是多大？
（2）若整车和赛车手的总重为700N，车轮与地面的总接触面积为10﹣3m2 ， 请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强．
（3）若赛车手在某路段匀速直线行驶，30s通过450m的路程，所受阻力约为60N，求赛车手匀速行驶的功率是多少？
（4）请说出赛车手在比赛过程中，用什么方法减小空气阻力提高成绩．（写出一种方法）

Answer 1

【答案】
（1）

解：（1）要想车架的质量最小，则密度最小，查表可知，符合车架材料的是碳纤维，密度为1.6×103kg/m3，

由得，车架最小质量：

m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10﹣3m3=4.8kg；

（2）

解：赛车手在比赛过程中对地面的压强：

（3）

解：赛车手匀速行驶的功率：

（4）

弓腰成流线型、穿赛车服（紧身衣）、减小受风面积等．

【解析】解：（1）要想车架的质量最小，则密度最小，查表可知，符合车架材料的是碳纤维，密度为1.6×103kg/m3 ，
由得，车架最小质量：
m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10﹣3m3=4.8kg；
（2）赛车手在比赛过程中对地面的压强：

（3）赛车手匀速行驶的功率：

（4）弓腰成流线型、穿赛车服（紧身衣）、减小受风面积等．
答：（1）车架的最小质量是4.8kg；
（2）赛车手在比赛过程中对地面的压强为7×105Pa；
（3）赛车手匀速行驶的功率是900W；
（4）弓腰成流线型、穿赛车服（紧身衣）、减小受风面积等．
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和功率的计算与测量是解答本题的根本，需要知道压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．