Question

【题目】如图所示是世界首款敞篷概念车SQuba．在陆地上SQuba最高时速可达126km/h，它还能够潜入10m深的水下，在水下的最高时速为3km/h．SQuba车身轻巧，仅有900kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2 ， 潜入水下时，乘客利用车身携带的压缩空气装置，可以正常呼吸（已知ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）．求：
（1）每位乘员的质量均为75kg，求乘载两人的“水陆两栖”汽车对水平路面的压强为多大？
（2）当乘载两人的“水陆两栖”汽车在水面上漂浮运动时，汽车受到的浮力是多少？浸入水中的体积是多少？
（3）当乘载两人的“水陆两栖”汽车在陆地上以108km/h的时速匀速行驶10min，所受阻力为2000N，求汽车牵引力做功的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：乘载两人的“水陆两栖”汽车对水平路面的压力：

F=G总=m总g=（900kg+2×75kg）×10N/kg=10500N，

此时汽车对水平路面的压强：

p= = =131250Pa；

（2）解：漂浮的物体所受的浮力与物重为一对平衡力，即F浮=G总=10500N，

由F浮=ρ液V排g可得浸入水中的体积：

V排= = =1.05m3；

（3）解：物体匀速运动时，其牵引力与阻力为一对平衡力，即F牵=f=2000N，

牵引力做功的功率：

P=F牵v=2000N× m/s=60000W．

【解析】（1）水平面上的物体，对水平面的压力等于物体自身的重力；（2）漂浮的物体，所受的浮力与物体重力相等，再由V排= 解题；（3）匀速运动的物体，牵引力与所受阻力相等，根据P=Fv求解．
【考点精析】利用压强的大小及其计算和阿基米德原理对题目进行判断即可得到答案，需要熟知压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力．这个规律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．