Question

【題目】人類(lèi)從鳥(niǎo)類(lèi)飛行得到啟示發(fā)明了飛機(jī)，從魚(yú)類(lèi)游泳得到啟示發(fā)明了潛艇．某大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設(shè)計(jì)出“都市螞蟻”概念車(chē)（如圖所示）質(zhì)量是360kg，乘載兩人的總質(zhì)量為140kg．這款概念車(chē)小巧實(shí)用，有利于緩解城市交通擁堵．（g取10N/kg）

（1）這款概念車(chē)乘載兩人在水平地面上勻速行駛18km所用的時(shí)間為0.5h，且在勻速行駛過(guò)程中受到的阻力是總重的0.4倍，則該車(chē)的速度是多少？此時(shí)車(chē)受到多大的牽引力？
（2）航模社的同學(xué)想將此概念車(chē)改進(jìn)成“水陸兩棲車(chē)”．若上述乘載兩人的概念車(chē)要在水面漂浮，且至少有三分之一的體積露出水面，則它的總體積至少為多大（假設(shè)車(chē)內(nèi)不進(jìn)水）？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題意可知，該車(chē)速度為v==36km/h；

此車(chē)是勻速運(yùn)動(dòng)的，在水平方向上受力平衡，則牽引力等于阻力f=0.4G總=0.4mg=0.4×（360kg+140kg）×10N/kg=2000N;

答：車(chē)的速度為36km/h,車(chē)受到的阻力為2000N。

（2）解：漂浮時(shí)，浮力等于總重力5000N，則排開(kāi)水的質(zhì)量為500kg，體積為V==0.5m3，則可知，水面上露出的部分至少為0.25m3，所以此車(chē)的總體積至少為0.75m3。

答：車(chē)的總體積至少為0.75m3。

【解析】（1）根據(jù)v=求出速度，根據(jù)二力平衡求出牽引力的大小；

（2）根據(jù)漂浮條件F浮=G和密度的公式求出體積。

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了二力平衡條件的應(yīng)用和物體的浮沉條件及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）；物體的浮沉條件：浸沒(méi)在液體中的物體 F浮＞G 時(shí)上浮，F(xiàn)浮 = G 時(shí)懸浮，F(xiàn)浮 ＜G 時(shí)下沉．物體浮沉條件的應(yīng)用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計(jì)（密度計(jì)的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無(wú)單位．）才能正確解答此題．