(2012•海门市模拟)如图所示,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.

(2012•海门市模拟)如图所示,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) 较弱 较强
密度/(kg/m3 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
(1)若一副车架的体积约为2.5×10-3m3,则最轻的车架质量是多少?
(2)运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m,所用时间为50s.假设自行车在行驶过程中受到的阻力是100N,在这段时间内,运动员骑车速度、所做的功和做功功率分别是多大?(g取10N/kg)
(3)若运动员和赛车的总质量为60kg,车胎与地面的总接触面积为4×10-3m2,则该运动员骑车时对地面的压强是多大?
风舞蝶心 1年前 已收到1个回答 举报

weihui 幼苗

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解题思路:(1)因为求的是最轻的车架质量,所以车架的密度应该是最小的ρ=1.6×103kg/m3,已知车架的体积,根据公式m=ρV可求车架的质量;
(2)赛车在平直公路上匀速行驶500m,所用时间为50s.利用v=[s/t]求出运动员骑车速度.
根据运动员骑着一辆赛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,再用公式P=[W/t]算出运动员的功率.
(3)地面所受的压力等于车子和运动员的重力,根据公式P=[F/S]可求地面受到的压强.

(1)材料密度最小时,车架的质量最小,
车架的最小质量m=ρV=1.6×103 kg/m3×2.5×10-3m3=4kg.
答:最轻的车架质量是4kg.
(2)运动员骑车速度v=[s/t]=[500m/50s]=10m/s,
运动员所做的功W=Fs=100N×500m=5×104J,
运动员做功功率P=[W/t]=
5×104J
50s=1×103W.
答:在这段时间内,运动员骑车速度是10m/s,
所做的功是5×104J,
做功功率是1×103W.
(3)对地面的压力F=G=mg=60 kg×10N/kg=6×102N,
对地面的压强p=[F/S]=
6×102N
4×10−3m2=1.5×105Pa.
答:运动员骑车时对地面的压强是1.5×105Pa.

点评:
本题考点: 密度公式的应用;速度的计算;压强的大小及其计算;功的计算;功率的计算.

考点点评: 本题考查质量、重力、压力、压强的计算,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.

1年前

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