Question

8．為響應(yīng)國家號(hào)召，低碳出行，綠色環(huán)保，騎行逐漸成為人們喜歡的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，小夢買了一輛山地車，其相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：

車架材料	碳纖維
車架材料體積/cm3	2500
車架質(zhì)量/kg	4.5
整車質(zhì)量/kg	10
單輪接觸面積/cm2	4

（1）當(dāng)你騎自行車從坡頂向破底運(yùn)動(dòng)的過程中，為避免車速過快，要捏緊車閘，這是通過增大壓力的方法增大摩擦．
（2）求碳纖維車架的密度．
（3）小夢的質(zhì)量為50kg，她在某路段勻速騎行6km，耗時(shí)10min，若該路段阻力為總重力的0.02倍，求她的騎行功率．
（4）碳纖維屬于新材料，新材料應(yīng)用前景非常廣，請(qǐng)你說出教材上學(xué)過的一種新材料．

Answer 1

分析 （1）摩擦力大小的影響因素有壓力大小和接觸面的粗糙程度，增大摩擦力的方法是增大壓力、增大接觸面的粗糙程度．
（2）已知碳纖維車架體積和質(zhì)量，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求解其密度；
（3）根據(jù)小夢勻速騎行，先判斷出克服阻力所做的功W，再用公式P=$\frac{W}{t}$算出小夢的功率．
（4）新材料應(yīng)用前景非常廣，某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革．氣凝膠是當(dāng)今世界上密度最小的固體有多種用途．

解答 解：（1）用力捏車閘，剎車皮對(duì)車輪鋼圈的壓力增大了，因此是通過增大壓力的方法來增大它們之間的摩擦力．
（2）碳纖維車架的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.5kg}{2.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=1.8×10³kg/m³；
（3）小夢的質(zhì)量約50kg，小夢與車的總重力G=m′g=（50kg+10kg）×10N/kg=600N；
騎自行車克服阻力所做的功W=Fs=0.02G×6×10³m=0.02×600N×6×10³m=72000J
功率為P=$\frac{W}{t}$=$\frac{72000J}{10×60s}$=120W；
（4）氣凝膠是當(dāng)今世界上密度最小的固體，這種新材料具有隔熱、耐高溫等性能，有多種用途．
答：（1）增大壓力；
（2）碳纖維車架的密度1.8×10³kg/m³；
（3）她的騎行功率為120W；
（4）氣凝膠．

點(diǎn)評(píng) 本題考查重力、密度、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．還要知道從表中提取有用的信息．