Question

12．如圖所示是某大學(xué)研究生設(shè)計(jì)的“都市螞蟻”概念車(chē)，這款汽車(chē)小巧實(shí)用，有利于緩解城市交通擁堵．已知“都市螞蟻”概念車(chē)的主要參數(shù)如表所示．求：

質(zhì)量m/kg	400
輪胎與地面的總接觸面積S/m2	2×10-4
總體積V/m3	0.75

（1）“都市螞蟻”車(chē)受到的重力是多少？靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為多少？
（2）該車(chē)牽引力為200N，以5m/s速度勻速行駛1km做的功為多少？功率為多大？
（3）若該車(chē)進(jìn)入水中能漂浮在水面上，則其受到的浮力是多大？

Answer 1

分析 （1）已知質(zhì)量，利用G=mg求出重力，“都市螞蟻”車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力等于其重力，利用p=$\frac{F}{S}$可求壓強(qiáng)；
（2）利用W=Fs求出做的功，再利用p=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求解功率；
（3）漂浮在液面上的物體所受浮力等于重力．

解答 解：（1）“都市螞蟻”車(chē)受到的重力：G=mg=400kg×9.8N/kg=3.92×10³N；
“都市螞蟻”對(duì)路面的壓力：F=G=3.92×10³N，
靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3.92×1{0}^{3}N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.96×10⁷Pa；
（2）牽引力做的功：W=Fs=200N×1000m=2×10⁵J；
功率：
p=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=200N×5m/s=1×10³W；
（3）因?yàn)椤岸际形浵仭逼�浮在水面上，所以它受到的浮力：F_浮=G=3.92×10³N．
答：（1）“都市螞蟻”車(chē)受到的重力是3.92×10³N；靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為1.96×10⁷Pa；
（2）該車(chē)牽引力為200N，以5m/s速度勻速行駛1km做的功為2×10⁵J；功率為1×10³W；
（3）受到的浮力是3.92×10³N．

點(diǎn)評(píng) 此題考查重力、壓強(qiáng)、功和功率、浮力的計(jì)算，是一道綜合性很強(qiáng)題目，但總體難度不大，基本上都可以直接利用公式求解，本題關(guān)鍵：知道“都市螞蟻”車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平路面的壓力等于其重力．