题目内容

4.如表所示,现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料,这些材料的部分技术指标如表:
材料
技术指标
锰钢铝合金钛合金碳纤维
性能(强度)强较弱较强强
密度(kg/m3)7.9×1033.0×1034.5×1031.6×103
(1)运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m,所用时间是50s,假设自行车在行驶过程中受到的阻力是120N,在这段过程中,该运动员的功率是多少?
(2)若运动员和赛车的总重是600N,每个车胎与地面的接触面面积是40cm2,该运动员骑车比赛时,赛车对地面的压强是多少?

分析 (1)赛车在平直公路上匀速行驶,受到的是平衡力,由此可得运动员的动力,由W=Fs计算运动员做的功,由P=$\frac{W}{t}$计算运动员的功率;
(2)水平地面上物体对地面压力等于物体重力,由p=$\frac{F}{S}$计算赛车对地面的压强.

解答 解:
(1)由题知,赛车在平直公路上匀速行驶,
所以运动员动力:F=F阻=120N,
运动员做功:W=Fs=120N×500m=6×104J,
运动员做功功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{6×1{0}^{4}J}{50s}$=1.2×103W;
(2)对地面压力:F′=G总=600N,
受力面积:S=2×40cm2=80cm2=8×10-3m2,
所以赛车对地面的压强:p=$\frac{F′}{S}$=$\frac{600N}{8×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=7.5×104Pa.
答:(1)运动员的功率是1.2×103W;
(2)运动员骑车比赛时,赛车对地面的压强为7.5×104Pa.

点评 本题考查了平衡力的认识和理解、功、功率以及压强计算公式的应用,灵活运用公式即可计算,计算中要注意单位统一.

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