Question

8．美洲豹水陸兩用車是一款新型兩棲汽車，由美國加州WaterCar公司設計而成．它能夠直接從陸地開到水中，并在15秒內由車變成船．該車滿載時總質量約1600kg，長度4.6米，可乘坐4人，動力來自于一臺220kW的VTEC V6發(fā)動機，陸上速度最高達120km/h，在水上速度可達到72km/h．（g=10N/kg） 
（1）“美洲豹”在陸地上以最高速度行駛100km，需要多少時間？
（2）“美洲豹”在陸地上以最大功率行駛100km，發(fā)動機做的功是多少J？
（3）“美洲豹”滿載時，在水面行駛受到水的浮力是多少N？

Answer 1

分析 （1）已知“美洲豹”在陸地上以最高速度和路程，利用v=$\frac{s}{t}$計算時間；
（2）已知功率和時間，利用P=$\frac{W}{t}$可求發(fā)動機做的功；
（3）“美洲豹”滿載時，在水面行駛受到水的浮力等于其滿載時的總質量，利用G=mg求出．

解答 解：（1）v=120km/s=$\frac{120}{3.6}$m/s，s=100km=1×10⁵m，
根據v=$\frac{s}{t}$可得，需要的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1×1{0}^{5}m}{\frac{120}{3，6}m/s}$=3000s=50min；
（2）根據P=$\frac{W}{t}$可得，發(fā)動機做的功：
W=Pt=2.2×10⁵W×3000s=6.6×10⁸J；
（3）“美洲豹”滿載時，在水面行駛時，處于漂浮狀態(tài)，
所以受到水的浮力：
F_浮=G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×10⁴N．
答：（1）“美洲豹”在陸地上以最高速度行駛100km，需要50min；
（2）發(fā)動機做的功是6.6×10⁸J；
（3）“美洲豹”滿載時，在水面行駛受到水的浮力是1.6×10⁴N．

點評 此題考查速度公式及其應用、功的計算和浮力的計算，掌握物體漂浮條件是解答此題關鍵．