Question

13．我市自行车租赁系统正式运行以来，质量为50kg的小明坚持骑自行车上学．g取10N/kg，自行车的相关数据见表．

车架材料	碳纤维
车架材料体积/cm3	2500
车架质量/kg	4.5
整车质量/kg	10
单轮接触面积/cm2	4

（1）求车架材料的密度．
（2）求小明骑行时自行车对地面的压力和压强．

Answer 1

分析 （1）知道车架的质量和车架材料的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出车架材料的密度；
（2）小明骑行时自行车对地面的压力等于自身和整车的重力之和，受力面积为两轮接触面积之和，根据p=$\frac{F}{S}$求出自行车对地面的压强．

解答 解：（1）车架材料的密度：
ρ=$\frac{{m}_{车架}}{{V}_{车架}}$=$\frac{4.5kg}{2500×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=1.8×10³kg/m³；
（2）小明骑行时自行车对地面的压力：
F=G=（m_人+m_整车）g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N，
自行车对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{4×1{0}^{-4}{m}^{2}×2}$=7.5×10⁵Pa．
答：（1）车架材料的密度为1.8×10³kg/m³；
（2）小明骑行时自行车对地面的压力为600N，压强为7.5×10⁵Pa．

点评 本题考查了密度和压力、压强的计算，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，计算过程要注意单位的换算．