Question

12．如圖所示是某大學研究生設計的“都市螞蟻”概念車，這款汽車小巧實用，有利于緩解城市交通擁堵．已知“都市螞蟻”概念車的主要參數(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”車受到的重力是多少？靜止時對水平路面的壓強為多少？
（2）該車牽引力為200N，以5m/s速度勻速行駛1km做的功為多少？功率為多大？
（3）若該車進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”車靜止時對水平路面的壓力等于其重力，利用p=$\frac{F}{S}$可求壓強；
（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”車受到的重力：G=mg=400kg×9.8N/kg=3.92×10³N；
“都市螞蟻”對路面的壓力：F=G=3.92×10³N，
靜止時對水平路面的壓強：
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）因為“都市螞蟻”漂浮在水面上，所以它受到的浮力：F_浮=G=3.92×10³N．
答：（1）“都市螞蟻”車受到的重力是3.92×10³N；靜止時對水平路面的壓強為1.96×10⁷Pa；
（2）該車牽引力為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．

點評 此題考查重力、壓強、功和功率、浮力的計算，是一道綜合性很強題目，但總體難度不大，基本上都可以直接利用公式求解，本題關鍵：知道“都市螞蟻”車靜止時對水平路面的壓力等于其重力．