Question

【題目】如圖所示是世界首款敞篷概念車SQuba．在陸地上SQuba最高時(shí)速可達(dá)126km/h，它還能夠潛入10m深的水下，在水下的最高時(shí)速為3km/h．SQuba車身輕巧，僅有900kg，每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為0.02m2 ， 潛入水下時(shí)，乘客利用車身攜帶的壓縮空氣裝置，可以正常呼吸（已知ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg）．求：
（1）每位乘員的質(zhì)量均為75kg，求乘載兩人的“水陸兩棲”汽車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為多大？
（2）當(dāng)乘載兩人的“水陸兩棲”汽車在水面上漂浮運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車受到的浮力是多少？浸入水中的體積是多少？
（3）當(dāng)乘載兩人的“水陸兩棲”汽車在陸地上以108km/h的時(shí)速勻速行駛10min，所受阻力為2000N，求汽車牽引力做功的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：乘載兩人的“水陸兩棲”汽車對(duì)水平路面的壓力：

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

此時(shí)汽車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)：

p= = =131250Pa；

（2）解：漂浮的物體所受的浮力與物重為一對(duì)平衡力，即F浮=G總=10500N，

由F浮=ρ液V排g可得浸入水中的體積：

V排= = =1.05m3；

（3）解：物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其牽引力與阻力為一對(duì)平衡力，即F牽=f=2000N，

牽引力做功的功率：

P=F牽v=2000N× m/s=60000W．

【解析】（1）水平面上的物體，對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力；（2）漂浮的物體，所受的浮力與物體重力相等，再由V排= 解題；（3）勻速運(yùn)動(dòng)的物體，牽引力與所受阻力相等，根據(jù)P=Fv求解．
【考點(diǎn)精析】利用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和阿基米德原理對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個(gè)規(guī)律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．