Question

人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机，从鱼类游泳得到启示发明了潜艇．某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示，设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），获2009年全国汽车创新设计大赛最高奖项．这款概念车小巧实用，并可根据人数组合乘车舱，有利于缓解城市交通拥堵．
（1）如果“都市蚂蚁”车乘载两人后总质量为500㎏，以5m/s的速度在城市中行驶，“都市蚂蚁“车在运行过程中受到的阻力是总重的O．4倍，则发动机的输出功率至少多大（g取1ON/㎏）？
（2）航模社的同学想将此概念车改进成“水陆两栖蚂蚁车“．若上述乘载两人的概念车要在水面漂浮，且至少有三分之一的体积露出水面，则它的总体积至少为多大（假设车内不进水）？
（3）针对“都市蚂蚁”概念车，从有利于节能减排的角度提出一条建议．

Answer 1

分析：求发动机的输出功率可以用功率的公式P=Fv求解；
第二个问题可以用物体的沉浮条件结合阿基米德原理公式求解；
最后一个问题可结合着能源的可循环利用、环保角度考虑．

解答：解：（1）“都市蚂蚁”车乘载两人后总质量为500㎏，车在运行过程中受到的阻力是总重的O．4倍，所以
f=0.4G=0.4×500×10=2000N，牵引力F至少等于阻力f，故功率P=Fv=2000×5=10000W；
答：发动机的输出功率至少10000W；
（2）根据物体的漂浮条件可知，车在水中受到的浮力等于本身的重力，结合阿基米德原理公式可知：车所受的最大浮力：F_浮=ρ水g

2

3

V，车的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
则：ρ水g

2

3

v=5000，解得：v=0.75m³，
答：它的总体积至少为0.75m³
（3）答：从有利于节约能源的角度考虑，可以使太阳能电池．

点评：对于这类科普性的习题，要从中找出考查的物理问题，利用相关知识去解答，不要盲目．