Question

碳纤维具有密度小、强度大等优点．如图所示的碳纤维山地自行车质量为15kg，人骑车时自行车的每个轮胎与地面接触面积约为20cm²， 取g=10N/kg．则：

（1）山地自行车上一个质量为36g的碳纤维零件，其体积为20cm³， 则该碳纤维材料的密度多大？

（2）已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，将质量7.2kg碳纤维实心圆柱体浸没在水中，其受到的浮力多大？

（3）当质量45kg的人骑该自行车在水平地面上行驶，对地面的压力和压强的大小分别多大？

Answer 1

（1）ρ===1.8g/cm³=1.8×10³kg/m³                             （2分）

（2）V===4×10^-3m³                                             （1分）

F_浮=ρ_水V_排g=1.0×10³kg/m³×4×10^-3m³×10N/kg=40N               （2分）

（3）F_压=G_总=m_总g=（45kg+15kg）×10N/kg=600N                      （2分）

p===1.5×10⁵Pa                          （2分）