【題目】海南環(huán)島自行車賽引人矚目.下表是制造賽車各種材料的技術(shù)指標.

材料
技術(shù)指標

鉻鋁鋼

鋁合金

鈦合金

碳纖維

性能(強度)

較弱

較強

密度/(kg/m3

7.9×103

2.9×103

4.3×103

1.6×103

求:

(1)若車架的體積約為3×103m3 , 則車架的最小質(zhì)量是多大?
(2)若整車和賽車手的總重為700N,車輪與地面的總接觸面積為103m2 , 請計算賽車手在比賽過程中對地面的壓強.
(3)若賽車手在某路段勻速直線行駛,30s通過450m的路程,所受阻力約為60N,求賽車手勻速行駛的功率是多少?
(4)請說出賽車手在比賽過程中,用什么方法減小空氣阻力提高成績.(寫出一種方法)

【答案】
(1)

解:(1)要想車架的質(zhì)量最小,則密度最小,查表可知,符合車架材料的是碳纖維,密度為1.6×103kg/m3,

得,車架最小質(zhì)量:

m=ρV=1.6×103kg/m3×3×103m3=4.8kg;


(2)

解:賽車手在比賽過程中對地面的壓強:


(3)

解:賽車手勻速行駛的功率:


(4)

弓腰成流線型、穿賽車服(緊身衣)、減小受風(fēng)面積等.


【解析】解:(1)要想車架的質(zhì)量最小,則密度最小,查表可知,符合車架材料的是碳纖維,密度為1.6×103kg/m3 ,
得,車架最小質(zhì)量:
m=ρV=1.6×103kg/m3×3×103m3=4.8kg;
(2)賽車手在比賽過程中對地面的壓強:

(3)賽車手勻速行駛的功率:

(4)弓腰成流線型、穿賽車服(緊身衣)、減小受風(fēng)面積等.
答:(1)車架的最小質(zhì)量是4.8kg;
(2)賽車手在比賽過程中對地面的壓強為7×105Pa;
(3)賽車手勻速行駛的功率是900W;
(4)弓腰成流線型、穿賽車服(緊身衣)、減小受風(fēng)面積等.
【考點精析】掌握壓強的大小及其計算和功率的計算與測量是解答本題的根本,需要知道壓強的計算公式及單位:公式:p =F/s ,p表示壓強,F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積壓力的單位是 N,面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡,記作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡單位很小,一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa);功率的計算: P = W/tW 表示功,單位是焦(J). t表示時間 ,單位是秒(s) P表示功率,單位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.

練習(xí)冊系列答案
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