Question

【題目】為了緩解城市交通擁堵，某大學(xué)的兩位研究生設(shè)計(jì)發(fā)明了“都市螞蟻”概念車(chē)，該車(chē)外表似螞蟻，小巧實(shí)用，質(zhì)量?jī)H有400 kg，總體積0.75m3，標(biāo)準(zhǔn)乘載100 kg．請(qǐng)解答標(biāo)準(zhǔn)乘載時(shí)的下列問(wèn)題．（g取10N/kg，水的密度為1.0×103 kg/m3）

(1) “都市螞蟻”車(chē)在公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力是車(chē)總重的0.04倍，則發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力多大？

(2) 若該車(chē)密封良好，是一款“水陸兩棲螞蟻車(chē)”，請(qǐng)計(jì)算它浮在水面上行駛時(shí)所受的浮力是多少？露出水面的體積是多少？

Answer 1

【答案】（1）200N （2）5×103N （3）0.25 m3

【解析】解：（1）已知車(chē)在公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力是車(chē)總重的0.04倍，車(chē)處于平衡狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力和阻力大小相等，所以

F=f=0.04G=0.04m總g=0.04×（400kg+100kg）×10N/kg=200N

（2）根據(jù)漂浮條件，它浮在水面上行駛時(shí)所受的浮力等于其重力

F浮=G= m總g=（400kg+100kg）×10N/kg=5000N，

由可得，車(chē)排開(kāi)水的體積，

車(chē)露出水面的體積V露=V-V排=0.75m3-0.5m3=0.25m3。

答：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為200N。（2）它浮在水面上行駛時(shí)所受的浮力是5000N，露出水面的體積是0.25m3.