Question

【题目】（9分）碳纤维具有密度小、强度大等优点．如图所示的碳纤维山地自行车质量为15kg，人骑车时自行车的每个轮胎与地面接触面积约为20cm2， 取g=10N/kg．则：

（1）山地自行车上一个质量为36g的碳纤维零件，其体积为20cm3， 则该碳纤维材料的密度多大？

（2）已知ρ水=1.0×103kg/m3，将质量7.2kg碳纤维实心圆柱体浸没在水中，其受到的浮力多大？

（3）当质量45kg的人骑该自行车在水平地面上行驶，对地面的压力和压强的大小分别多大？

Answer 1

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

【解析】

试题分析：（1）山地车的质量m=36g，体积V=20cm3

由密度公式得：ρ===1.8g/cm3=1.8×103kg/m3

（2）圆柱体的体积为：V===4×10-3m3

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

（3）车对地面的压力等于车重加上人重，F压=G总=m总g=（45kg+15kg）×10N/kg=600N 利用压强公式：p===1.5×105Pa