Question

14．如圖所示，是世界首款“水陸兩棲”的敞篷概念車SQuba，在陸地上SQuba最高時速可達126km/h，它還能夠潛入10m深的水下，在水下的最高時速為3km/h，SQuba車身輕巧，僅有900kg，潛入水下時，乘客利用車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）當汽車底部位于水下10m深處時，水對汽車底部的壓強；
（2）當汽車在陸地上以最高速度勻速行駛時，所受阻力為車重的0.2倍，則10min內汽車牽引力所做的功的功率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=ρgh求出水對汽車底部的壓強；
（2）利用重力公式求出汽車的重力，然后求出車受的阻力，因為勻速行駛，所以阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出功率．

解答 解：（1）水對汽車底部的壓強：
p=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10m=1×10⁵Pa；
（2）汽車受的重力：
G=mg=900kg×10N/kg=9000N；
因為汽車勻速行駛，所以汽車受的牽引力：
F=f=0.2G=0.2×9000N=1800N，
汽車牽引力所做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1800N×35m/s=6.3×10⁴W．
答：（1）水對汽車底部的壓強為1×10⁵Pa；
（2）汽車牽引力所做功的功率為6.3×10⁴W．

點評 此題主要考查的是學生對液體壓強、功率計算公式的理解和掌握，注意變形公式的運用，基礎性題目．