人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机.从鱼类游泳得到启示发明了潜艇．某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示.设计出“都市蚂蚁概念车.获2009年全国汽车创新设计大赛最高奖项．这款概念车小巧实用.并可根据人数组合乘车舱.有利于缓解城市交通拥堵．(1)如果“都市蚂蚁“车乘载两人后总质量为500千克.轮胎与地面接触的总面积为200厘米2.车停在地� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

9．

人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇．某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），获2009年全国汽车创新设计大赛最高奖项．这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵．
（1）如果“都市蚂蚁“车乘载两人后总质量为500千克，轮胎与地面接触的总面积为200厘米²，车停在地面上时对地面压强多大？
（2）若“都市蚂蚁”车以5米/秒的速度在城市中行驶，在运行过程中受到的阻力是总重的O．4倍，则发动机的输出功率至少多大？
（3）航模社的同学将此概念车改进成水陆两栖蚂蚁车．若改装后车的总体积为0.75米³，上述乘载两人的概念车在水面漂浮，有三分之一的体积露出水面，此时车受到的浮力多大（假设车内不进水）？

分析（1）水平地面受到的压力等于车的重力，根据G=mg即可求出压力，然后根据压强公式求出地面受到的压强；
（2）先根据二力平衡的条件求出牵引力的大小，然后根据P=Fv求出功率；
（3）根据F_浮=ρ_水gV_排即可求出车受到的浮力．

解答解：（1）车个人的总重力为：
G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
地面受到的压力F_压=G=5000N，
地面受到的压强：
p=$\frac{F压}{S}$=$\frac{5000N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.5×10⁵Pa；
（2）车在行驶过程中受到的牵引力：
F=f=0.4G=0.4×5000N=2000N；
发动机的输出功率：
P=Fv=2000N×5m/s=1×10⁴W；
（3）车受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×$\frac{2}{3}$×0.75m³=5×10³N．
答：（1）车停在地面上时对地面压强为2.5×10⁵Pa；
（2）发动机的输出功率至少为1×10⁴W；
（3）车受到的浮力为5×10³N．

点评本题考查了压强公式、功率公式、物体浮沉条件的综合应用，涉及的知识点较大，但都是基本内容．

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