题文

如图所示，现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料，这些材料的部分技术指标如下表： （1）若一付车架的体积约为2.5×10－3m3，要使车架最轻应选材料是_________，质量是________kg。赛车的龙头相当于简单机械中的________，脚踏相当于________杠杆。 （2）运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m，所用的时间是50s。假设赛车在行驶过程中受到的阻力是120N，在这段过程中，该运动员的功率是多少？ （3）若运动员和赛车的总质量是60kg，车胎与地面总的接触面积是4×10－3m2，则该运动员骑车比赛时至地面的压力和压强各是多少？(g＝10N/kg)

题型：计算题  难度：偏难

答案

解： （1）碳纤维；4；轮轴；省力 （2）P＝====1200W （3）F＝G＝（m人＋m车）g＝（60kg＋4kg）×10N/kg＝640N，p＝==1.5×105Pa。

据专家权威分析，试题“如图所示，现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料，这些材料..”主要考查你对  压强的大小及其计算，压力的定义，功率的计算，杠杆的分类，其他简单机械：轮轴和斜面  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算压力的定义功率的计算杠杆的分类其他简单机械：轮轴和斜面

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：压力的定义

• 定义、单位：
  垂直作用在物体表面上的力叫压力。用F来表示，单位是牛(N)。
  
  

• 压力产生的条件：
  只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示，静止在水平地面上、紧挨墙角的小球，由于墙与小球之间无挤压作用，因而它们之间不存在压力。
  
  方向：
       压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向受压物体。例如按图钉(图)，其方向可以与墙面垂直，与天花板垂直，也可以与水平桌面垂直，无论这个面如何放置，压力的方向总是要与接触面垂直的．这是压力和其他力的一个区别。
  
  大小：压力并不都是由重力产生的，因此压力的大小并不一定与重力大小相等，有时甚至无关。