（2014•济宁）山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟参加了小组选拔赛．图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：车架材料碳纤维车

Question

（2014•济宁）山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟参加了小组选拔赛．图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：

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/cm3	4

（1）求碳纤维车架的密度；
（2）估计比赛中的山地自行车对地面的压强；
（3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率．

Answer 1

（1）碳纤维车架的密度ρ=(m)/(V)=(4.5kg)/(2.5×10−3m3)=1.8×10³kg/m³；
（2）地面所受的压力F=G=mg=（10kg+70kg）×10N/kg=800N；
地面受到的压强为p=(F)/(S)=(800N)/(4×2×10−4m2)=1×10⁶Pa．
（3）运动员的质量约70kg，运动员与车的总重力G=mg=（70kg+10kg）×10N/kg=800N；
骑自行车克服阻力所做的功W=FS=0.02G×6×10³m=0.02×800N×6×10³m=96000J
功率为P=(W)/(t)=(96000J)/(10×60s)=160W；
答：（1）碳纤维车架的密度1.8×10³kg/m³；
（2）比赛中的山地自行车对地面的压强1×10⁶Pa；
（3）求他的骑行功率160W．