Question

【題目】（9分）碳纖維具有密度小、強度大等優點．如圖所示的碳纖維山地自行車質量為15kg，人騎車時自行車的每個輪胎與地面接觸面積約為20cm2， 取g=10N/kg．則：

（1）山地自行車上一個質量為36g的碳纖維零件，其體積為20cm3， 則該碳纖維材料的密度多大？

（2）已知ρ水=1.0×103kg/m3，將質量7.2kg碳纖維實心圓柱體浸沒在水中，其受到的浮力多大？

（3）當質量45kg的人騎該自行車在水平地面上行駛，對地面的壓力和壓強的大小分別多大？

Answer 1

【答案】（1）1.8×103kg/m3 （2）40N（3）600N 1.5×105Pa

【解析】

試題分析：（1）山地車的質量m=36g，體積V=20cm3

由密度公式得：ρ===1.8g/cm3=1.8×103kg/m3

（2）圓柱體的體積為：V===4×10-3m3

根據阿基米德原理：F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=40N

（3）車對地面的壓力等于車重加上人重，F壓=G總=m總g=（45kg+15kg）×10N/kg=600N 利用壓強公式：p===1.5×105Pa