Question

4．如圖，被稱為“世界上最快的水陸兩棲車”的“美洲豹”已經在海外正式上市．該車車身質量為1300kg，陸地上最快速度為130km/h，海上速度可達到72km/h．求（g=10N/kg）
（1）“美洲豹”停在平直公路上時，車輪與地面的總接觸面積為0.1m²，此時對地面的壓強為多少帕？
（2）它以最快速度在海面勻速直線航行時，受到的阻力約是車重的0.3倍，此時發動機的功率約為多少瓦？

Answer 1

分析 （1）“美洲豹”停在平直公路上時，對地面的壓力和自身的重力相等，根據F=G=mg求出其大小，利用p=$\frac{F}{S}$求出此時對地面的壓強；
（2）以最快速度在海面勻速直線航行時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出發動機的功率．

解答 解：（1）“美洲豹”停在平直公路上時，對地面的壓力：
F=G=mg=1300kg×10N/kg=1.3×10⁴N，
對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1.3×1{0}^{4}N}{0.1{m}^{2}}$=1.3×10⁵Pa；
（2）以最快速度在海面勻速直線航行時，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
則受到的牽引力：
F′=f=0.3G=0.3mg=0.3×1300kg×10N/kg=3900N，
行駛的速度：
v=72km/h=20m/s，
發動機的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{F′s}{t}$=F′v=3900N×20m/s=7.8×10⁴W．
答：（1）“美洲豹”停在平直公路上時，對地面的壓強為1.3×10⁵Pa；
（2）它以最快速度在海面勻速直線航行時，發動機的功率約為7.8×10⁴W．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式、功率公式的應用，關鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．