Question

【题目】为了缓解城市交通拥堵，某大学的两位研究生设计发明了“都市蚂蚁”概念车，该车外表似蚂蚁，小巧实用，质量仅有400 kg，总体积0.75m3，标准乘载100 kg．请解答标准乘载时的下列问题．（g取10N/kg，水的密度为1.0×103 kg/m3）

(1) “都市蚂蚁”车在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.04倍，则发动机的牵引力多大？

(2) 若该车密封良好，是一款“水陆两栖蚂蚁车”，请计算它浮在水面上行驶时所受的浮力是多少？露出水面的体积是多少？

Answer 1

【答案】（1）200N （2）5×103N （3）0.25 m3

【解析】解：（1）已知车在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.04倍，车处于平衡状态，发动机的牵引力和阻力大小相等，所以

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

（2）根据漂浮条件，它浮在水面上行驶时所受的浮力等于其重力

F浮=G= m总g=（400kg+100kg）×10N/kg=5000N，

由可得，车排开水的体积，

车露出水面的体积V露=V-V排=0.75m3-0.5m3=0.25m3。

答：（1）发动机的牵引力为200N。（2）它浮在水面上行驶时所受的浮力是5000N，露出水面的体积是0.25m3.