Question

1．如圖所示，是世界首款“水路兩棲”的敞篷概念車(chē)SQuba．在陸地上最高時(shí)速可達(dá)35m/s，它還能夠潛入10m深的水下．車(chē)身輕巧，僅有9000N，潛入水下時(shí)，乘客利用車(chē)身攜帶的壓縮空氣裝置，可以正常呼吸．當(dāng)車(chē)在陸地上以最高速度勻速行駛時(shí)，所受阻力為車(chē)重的0.2倍．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）此時(shí)車(chē)受到的牽引力；
（2）車(chē)載10min內(nèi)通過(guò)的路程和牽引力所做功；
（3）當(dāng)車(chē)潛入10m深的水下，水對(duì)車(chē)底部的壓強(qiáng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)阻力與車(chē)重的關(guān)系求出阻力大小，然后利用二力平衡條件得出此時(shí)車(chē)受到的牽引力；
（2）已知時(shí)間和速度，利用v=$\frac{s}{t}$計(jì)算車(chē)通過(guò)的路程；利用W=Fs計(jì)算牽引力所做功；
（3）根據(jù)p=ρgh求出水對(duì)汽車(chē)底部的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）當(dāng)車(chē)在陸地上以最高速度勻速行駛時(shí)，此時(shí)車(chē)受到的牽引力：
F=f=0.2G=0.2×9000N=1800N；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，車(chē)在10min內(nèi)通過(guò)的路程：
s=vt=35m/s×10×60s=2.1×10⁴m；
牽引力所做功：
W=Fs=1800N×2.1×10⁴m=3.78×10⁷J；
（3）當(dāng)車(chē)潛入10m深的水下，水對(duì)車(chē)底部的壓強(qiáng)：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×10⁵Pa．
答：（1）此時(shí)車(chē)受到的牽引力；
（2）車(chē)在10min內(nèi)通過(guò)的路程為2.1×10⁴m；牽引力所做功為3.78×10⁷J；
（3）當(dāng)車(chē)潛入10m深的水下，水對(duì)車(chē)底部的壓強(qiáng)為1×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題考查液體壓強(qiáng)的計(jì)算、功的計(jì)算，同時(shí)考查速度公式及其應(yīng)用、二力平衡條件及其應(yīng)用，是一道綜合性較強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是利用二力平衡條件得出此時(shí)車(chē)受到的牽引力．