Question

【題目】某大學(xué)的兩位研究生設(shè)計(jì)發(fā)明的“都市螞蟻”概念車(chē)如圖所示，這款概念車(chē)小巧實(shí)用，有利于緩解城市交通擁堵。航模社的同學(xué)想將此車(chē)改成“水路兩棲螞蟻車(chē)”，已知“都市螞蟻”概念車(chē)的主要參數(shù)如表（g=10N/kg）

（1）若每位乘員的質(zhì)量均為50kg，求乘載兩人的“都市螞蟻”車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為多大？

（2）若“都市螞蟻”車(chē)受到引力200N，以5m/s的速度勻速行駛1×104m．則在此過(guò)程中“都市螞蟻”車(chē)做的功為多少？發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為多大？

（3）上述乘載兩人的“都市螞蟻”車(chē)進(jìn)入水中后若能浮在水面上，求“都市螞蟻”車(chē)受到的浮力是多大？

Answer 1

【答案】（1）2.5×105Pa；（2）2×106J， 1000W；（3）5000N。

【解析】（1）根據(jù)題意知道，車(chē)對(duì)水平路面的壓力是：F=G=mg=（400kg+2×50kg）×10N/kg=5000N，

且輪胎與地面的總接觸面積是：S=200cm2=2×102m2

所以，車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)是：p=F/S=5000N/2×102m2=2.5×105 Pa；

（2）在此過(guò)程中車(chē)受到引力200N ，故“都市螞蟻”車(chē)做的功是：W=Fs=200N×1×104 m=2×106 J，

發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是：P=Fv=200N×5m/s=1000W；

（3）概念車(chē)總重力是：G=mg=（400kg+2×50kg）×10N/kg=5000N，

因?yàn)槟芨≡谒�面上，所以�?chē)受到的浮力是：F浮=G=5000N。