Question

【題目】臺風過后，暴雨肆虜，帶來了嚴重的城市內澇，給居民的工作和生活帶來極大的不便．小明和同學研制出了一款水陸兩棲三輪車，可以自如地在陸地上和水面上行駛，如圖所示．這款水陸兩棲三輪車是由自重50kg的三輪車與6個體積為0.5m3、總重100N的浮筒改裝而成．已知水的密度為ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，則：

（1）體重400N的小明卸下該三輪車的浮筒及其他輔助設備，在水平地面上騎行，已知其每只輪胎與地面的接觸面積為0.05m2，則三輪車對地面的壓強為多少？

（2）若小明騎著這款三輪車在水中行駛，則三輪車排開水的體積為多少？

（3）小明以18km/h的速度在水中勻速航行時受到水的阻力為25N，則小明騎車的力的功率大約為多少瓦？

Answer 1

【答案】（1）6000Pa （2）0.1m3 （3）125W

【解析】（1）三輪車的重量G車=mg=50kg×10N/kg=500N

三輪車對地面的壓力F=G總=G車+G人=500N+400N=900N

受力面積S=0.05m2×3=0.15m2

三輪車對地面的壓強；

（2）三輪車受到的浮力F浮=G車+G人+G筒=500N+400N+100N=1000N，

由F浮=ρ水gV排可得，

三輪車排開水的體積，

（3）車的速度v=18km/h=5m/s

因為是勻速航行，所以牽引力等于阻力，

小明的功率．

答：（1）則三輪車對地面的壓強為6×103Pa；

（2）若小明騎著這款三輪車在水中行駛，則三輪車排開水的體積為0.1m3

（3）小明騎車的力的功率大約為125瓦．