题目内容
4．全民健身运动中常可见到自行车爱好者骑车锻炼身体．下表是山地自行车的相关数据：| 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 |
（2）求运动员（质量为70千克）骑车时，自行车对地面的压强；
（3）该运动员在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率．
分析 （1）从表中数据可知碳纤维车架的质量和体积，利用密度公式即可求得其密度；
（2）地面所受的压力等于车子和运动员的重力，应用压强公式可求地面受到的压强．
（3）根据运动员骑着一辆山地自行车在平直公路上匀速行驶，先判断出运动员克服阻力所做的功W，应用功率公式可以求出功率．
解答 解：（1）碳纤维车架的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2500×1{0}^{-6}{m}^{3}}$=1.8×103kg/m3；
（2）地面所受的压力：
F=G=mg=（10kg+70kg）×10N/kg=800N；
地面受到的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{4×2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×106Pa．
（3）运动员的质量约70kg，运动员与车的总重力：
G=mg=（70kg+10kg）×10N/kg=800N；
骑自行车克服阻力所做的功：
W=Fs=0.02Gs=0.02×800N×6×103m=96000J
功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{96000J}{60s×10}$=160W；
答：（1）碳纤维车架的密度1.8×103kg/m3；
（2）比赛中的山地自行车对地面的压强1×106Pa；
（3）他的骑行功率160W．
点评 本题考查了求密度、压强与功率，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算．还要知道从表中提取有用的信息．
练习册系列答案
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