（2014•吉州区一模）某大学的两位研究生设计发明的“都市蚂蚁”概念车如图所示，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵．航模社的同学想将此车改成“水路两栖蚂蚁车”，已知

Question

（2014•吉州区一模）某大学的两位研究生设计发明的“都市蚂蚁”概念车如图所示，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵．航模社的同学想将此车改成“水路两栖蚂蚁车”，已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如表
（g=10N/kg）

质量m/kg	400
轮胎与地面的总接触面积S/cm2	200
总体积V/m3	0.75

（1）若每位乘员的质量均为50kg，求乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为多大？
（2）若“都市蚂蚁”车受到引力200N，以5m/s的速度匀速行驶1×10⁴m．则在此过程中“都市蚂蚁”车做的功为多少？发动机的输出功率为多大？
（3）上述乘载两人的“都市蚂蚁”车进入水中后若能浮在水面上，求“都市蚂蚁”车受到的浮力是多大？

Answer 1

（1）车对水平路面的压力：
F=G=mg=（400kg+2×50kg）×10N/kg=5000N，
车对水平路面的压强：
p=(F)/(S)=(5000N)/(2×10−2m2)=2.5×10⁵Pa；
（2）在此过程中“都市蚂蚁”车做的功W=Fs=200N×1×10⁴m=2×10⁶J，
发动机的输出功率P=Fv=200N×5m/s=1000W；
（3）概念车总重力G=mg=（400kg+2×50kg）×10N/kg=5000N，
因为能浮在水面上，所以车受到的浮力F_浮=G=5000N，
答：（1）“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为2.5×10⁵Pa；
（2）则在此过程中“都市蚂蚁”车做的功为2×10⁶J，发动机的输出功率为1000W；
（3）“都市蚂蚁”车受到的浮力是5000N．