Question

【題目】為了緩解城市交通擁堵，某大學兩位研究生設計出“都市螞蟻”概念車(如圖所示)，榮獲全國汽車創新設計大賽最高獎項，該車外表似螞蟻，小巧實用，質量僅有400kg，總體積0.75m3，輪胎與地面的總接觸面積200cm3，標準乘載100kg。請解答下列問題(g取10N/kg)：

(1)在標準乘載時“都市螞蟻”車對水平路面的壓強多大？

(2)在標準乘載時“都市螞蟻”車以5m/s的速度在公路上勻速行駛了30min時，受到的阻力是車總重的0.4倍，則發動機所做的功和輸出功率各多大？

Answer 1

【答案】(1) 2.5×105Pa；(2) 1.8×107J， 1×104W；

【解析】（1）車對水平地面的壓力：F=G=mg=400kg×10N/kg=4000N，
車對水平地面的壓強： ；
（2）勻速行駛時牽引力等于受到的阻力：
F=f=0.4G總=0.4×（m乘+m）g=0.4×（100kg+400kg）×10N/kg=2000N，
輸出功率： ；
答：（1）“都市螞蟻”車靜止時對水平路面的壓強為2×105Pa；
（2）若“都市螞蟻”車在標準承載狀態下以5m/s速度在公路上勻速行駛時，受到的阻力是車總重的0.4倍，則發動機的輸出功率為1×104W；