如图是山地自行车，其相关数据如下表：（1）求碳纤维车加架的密度？（2）比赛中的山地自行车对地面的压强？（3）小明在某路段匀速骑行5km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，

Question

如图是山地自行车，其相关数据如下表：

（1）求碳纤维车加架的密度？
（2）比赛中的山地自行车对地面的压强？
（3）小明在某路段匀速骑行5km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率．

车架材料	碳纤维
车架材料体积/cm3	2500
车架质量/kg	4.5
整车质量/kg	10
单轮接触面积/cm2	4
人的质量约/kg	72

Answer 1

（1）车架材料的密度为ρ=(m0)/(V0)=(4.5kg)/(2.5×10-3m3)=1.8×10³kg/m³；
（2）比赛过程中，自行车对地面的压力为F_压=G=mg=（10kg+72kg）×10N/kg=820N，
车轮与地面的接触面积为S=2×4cm²=8cm²=8×10^-4_m2，
比赛过程中，自行车对地面的压强为p=(F压)/(S)=(820N)/(8×10-4m2)=1.025×10⁶Pa；
（3）骑行过程中施加的动力为F_动=f=0.02G=0.02×820N=16.4N，
骑行过程做的功为W=F_动s=16.4N×5000m=8.2×10⁴J，
骑行的功率为P=(W)/(t)=(8.2×104J)/(600s)≈137W．
答：
（1）碳纤维车加架的密度为1.8×10³kg/m³；
（2）比赛中山地自行车对地面的压强为1.025×10⁶Pa；
（3）小明的骑行功率为137W．