Question

【題目】某大學(xué)的兩位研究生設(shè)計(jì)發(fā)明了“都市螞蟻”概念車(chē)，如圖所示，這款概念車(chē)凸顯個(gè)性，小巧實(shí)用。“都市螞蟻”概念車(chē)的質(zhì)量為400kg，輪胎與地面的總接觸面積為200cm2，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）每位乘員的質(zhì)量均為60kg，共載兩人的“都市螞蟻”車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)多大？

（2“都市螞蟻”車(chē)以54km/h的速度勻速行駛3km，發(fā)動(dòng)機(jī)做功為4×105J，則在此過(guò)程中“都市螞蟻”車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多大？

（3）航模社的同學(xué)想將此車(chē)改進(jìn)成水陸兩棲螞蟻車(chē)”，上述乘載兩人的”都市螞蟻”車(chē)若能浮在水面上，求排開(kāi)水的體積是多少？

Answer 1

【答案】（1）2.6×105Pa；（2）2000W；（3）0.52m3。

【解析】

（1）“都市螞蟻”車(chē)對(duì)水平路面的壓力：F＝G總＝m總g＝（400kg+2×60kg）×10N/kg＝5200N，對(duì)水平路面的壓強(qiáng)：p＝＝2.6×105Pa；（2）由v＝可得，“都市螞蟻”車(chē)勻速行駛3km所用的時(shí)間：t＝h＝200s，則在此過(guò)程中“都市螞蟻”車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率：P＝＝2000W；（3）乘載兩人的”都市螞蟻”車(chē)若能浮在水面上，由漂浮條件可得，該車(chē)受到的浮力：F浮＝G總＝5200N，由F浮＝ρ水gV排可得，車(chē)排開(kāi)水的體積：V排＝＝0.52m3。