Question

（2013?德州）如圖所示，是世界首款“水陸兩棲”的敞篷概念車(chē)SQuba．在陸地上SQuba最高時(shí)速可達(dá)126千米/時(shí)，它還能夠潛入10米深的水下，在水下的最高時(shí)速為3千米/時(shí)．SQuba車(chē)身輕巧，僅有900千克，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（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）．求：
（1）SQuba受到的重力；
（2）當(dāng)汽車(chē)底部位于水下10米深處時(shí)，水對(duì)汽車(chē)底部的壓強(qiáng)；
（3）當(dāng)汽車(chē)在陸地上SQuba最高速度勻速行駛時(shí)，所受阻力為車(chē)重的0.2倍，則10分鐘內(nèi)汽車(chē)牽引力所做功的功率．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)G=mg求出重力；
（2）根據(jù)p=ρgh求出水對(duì)汽車(chē)底部的壓強(qiáng)；
（3）求出車(chē)受的阻力，勻速行駛，所以阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，大小相等，根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出功率．

解答：已知：最高時(shí)速可達(dá)v=126km/h=35m/s，深度h=10m，質(zhì)量m=900kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg
求：（1）重力G=？；（2）壓強(qiáng)p=？；（3）功率P=？
解：（1）汽車(chē)受的重力：
G=mg=900kg×10N/kg=9000N；
（2）水對(duì)汽車(chē)底部的壓強(qiáng)：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×10⁵Pa；
（3）因?yàn)槠��?chē)勻速行駛，所以汽車(chē)受的牽引力：
F=f=0.2G=0.2×9000N=1800N，
汽車(chē)牽引力所做功的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=1800N×35m/s=6.3×10⁴W．
答：（1）SQuba受到的重力為9000N；
（2）水對(duì)汽車(chē)底部的壓強(qiáng)為1×10⁵Pa；
（3）汽車(chē)牽引力所做功的功率為6.3×10⁴W．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)重力、液體壓強(qiáng)、功率計(jì)算公式的理解和掌握，注意變形公式的運(yùn)用，基礎(chǔ)性題目．