已知:m
车=400kg,m
乘=100kg,S=200cm
2=0.02m
2,g=10N/kg,V=0.75m
3,P=1000W,S=1×10
4m,W=2×10
6J,ρ=.0×103kg/m3
求:(1)标准乘载下,“都市蚂蚁”车对水平路面的压强p;
(2)车受到的牵引力F
牵,车的行驶速度v;
(3)通过计算说明标准乘载下它能浮在水面上,求出露出水面的体积V
排解:(1)车对水平路面的压力:
F=G=(m
车+m
乘)g=(400kg+100kg)×10N/kg=5000N,
车对水平路面的压强:
p=
=
=2.5×10
5Pa;
(2)根据W=Fs可得,车受到的牵引力:
F
牵=
=
=200N,
根据P=
=
=Fv可得,车行驶的速度:
v=
=
=5m/s;
(3)标准乘载下车在水中漂浮时,受到的浮力F
浮=G=5000N,
∵F
浮=ρgV
排,
∴车排开水的体积:
V
排=
=
=0.5m
3,
∵0.5m
3<0.75m
3,
∴车可以浮在水面上,
露出水面的体积:
V
露=V-V
排=0.75m
3-0.5m
3=0.25m
3.
答:(1)车对水平路面的压强为2.5×10
5Pa;
(2)车受到的牵引力是200N,车的行驶速度为5m/s;
(3)车能漂浮在水面上,露出水面的体积是0.25m
3.
分析:(1)标准乘载下,车对水平路面的压力等于车重和标准乘载的重力之和,根据压强公式求出车对水平路面的压强;
(2)已知匀速行驶1×10
4m过程中做的功,根据W=Fs求出车受到的牵引力,然后根据P=Fv求出车的行驶速度;
(3)根据漂浮的条件和阿基米德原理求出标准乘载下车漂浮时排开水的体积,然后与车的总体积相比较即可判断是否能漂浮在水面上,两者相减即为露出水面的体积.
点评:本题考查了压强公式和做功公式、功率公式、物体浮沉条件、阿基米德原理的综合应用,涉及的知识点较大,但都是基本内容,只要认真做,不难解决.