Question

2．山地自行車具有節(jié)能環(huán)保、靈活方便和安全系數(shù)高等優(yōu)點，因此，它越來越受到驢友們的青睞，是驢友健身、郊游出行的首選工具．已知車架由碳纖維制成，其體積為2500cm³，車架質(zhì)量為5kg，整車質(zhì)量為10kg．問：（1）該車架的密度是多少？
（2）若該車每個車輪與地面的接觸面積為0.005m²，車胎能承受的最大壓強為2×10⁵Pa，求該車的最大載重量是多少N？

Answer 1

分析 （1）已知車架的質(zhì)量和體積，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可求車架的密度；
（2）根據(jù)G=mg可求得整車重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出車對地面的最大壓力，然后根據(jù)水平面上行駛的列車對地面的壓力等于自身重力即可求出該車的最大載重量．

解答 解：（1）車架的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{5kg}{2.5×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2×10³kg/m³；
（2）由p=$\frac{F}{S}$得，F(xiàn)=pS=2×10⁵Pa×2×0.005m²=2000N，
在水平面上，G=F=2000N，
整車重力G_車=m_車g=10kg×10N/kg=100N，
則車的最大載重量G_載=G-G_車=2000N-100N=1900N．
答：（1）該車架的密度是2×10³kg/m³；
（2）該車的最大載重量是1900N．

點評 本題考查密度和壓強公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力．