题目内容
10．
为了缓解城市交通拥堵，某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”念车（如图所示）．该车外表似蚂蚁，小巧实用，质量仅有400kg，总体积0.75m3，轮胎与地面的总接触面积200cm3，标准乘载100kg．请解答在标准乘载时的下列问题（g取10N/kg，水的密度1.0×103kg/m3）：（1）提出一种可减小“都市蚂蚁”车对水平路面压强的方法增加轮胎数量，增大轮胎与地面的接触面积；减小车重，换用密度更小的材料制造车身
（2）“都市蚂蚁”车以8m/s的速度在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.4倍，发动机的输出功率多大？
（3）科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”，若该车密封良好，请通过计算判断它能否浮在水面上？
分析 （1）减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强．
（2）“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时处于平衡状态，发动机的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出发动机的输出功率；
（3）根据阿基米德原理求出车完全浸没时受到的浮力，然后与自身的重力相比较确定车漂浮．
解答 解：（1）压强大小跟压力大小和受力面积大小有关．因此减小“都市蚂蚁”车对水平路面压强，可以增加轮胎数量，增大轮胎与地面的接触面积；可以减小车重，换用密度更小的材料制造车身．
（2）因“都市蚂蚁”车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，发动机的牵引力：F=f=0.4G总=0.4×5×103N=2×103N，
发动机的输出功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2×103N×8m/s=1.6×104W；
（3）“都市蚂蚁”车浸没水中时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV车=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.75m3=7.5×103N，
因F浮＞G总，
所以，“都市蚂蚁”车可以浮在水面上．
答：（1）增加轮胎数量，增大轮胎与地面的接触面积；减小车重，换用密度更小的材料制造车身；
（2）发动机的输出功率为1×104W；
（3）“水陆两栖蚂蚁车”能浮在水面上．
点评 本题考查了重力公式、压强公式、功率公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用等，综合性强，难度适中，是一道好题．
练习册系列答案
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请根据实验记录完成下列各题：
（1）该实验应准备的两件测量仪器是刻度尺和温度计．
（2）比较实验序号②⑤（或“③④”）．可得初步结论：当原长和升高的温度相同时，物体的线膨胀与材料有关．
（3）比较实验序号1和3可得到的初步结论是：材料和原长相同时，温度越高，物体线膨胀越明显．
（4）在铺设铁路铁轨时，为了防止夏天太阳暴晒下，铁轨受热膨胀而隆起．请你为施工队提出一条建议：相邻两条铁轨间要留一定的空隙．
| 实验序号 | 材料 | 原长/m | 温度升高/℃ | 伸长量/mm |
| 1 | 铜 | 1 | 10 | 0.19 |
| 2 | 铜 | 2 | 10 | 0.38 |
| 3 | 铜 | 1 | 30 | 0.57 |
| 4 | 铝 | 1 | 30 | 0.69 |
| 5 | 铝 | 2 | 10 | 0.46 |
（1）该实验应准备的两件测量仪器是刻度尺和温度计．
（2）比较实验序号②⑤（或“③④”）．可得初步结论：当原长和升高的温度相同时，物体的线膨胀与材料有关．
（3）比较实验序号1和3可得到的初步结论是：材料和原长相同时，温度越高，物体线膨胀越明显．
（4）在铺设铁路铁轨时，为了防止夏天太阳暴晒下，铁轨受热膨胀而隆起．请你为施工队提出一条建议：相邻两条铁轨间要留一定的空隙．
19．
蓓蓓用量筒、溢水杯，小烧杯，水和细铁丝等实验器材完成了对一个塑料球密度的测量，请你根据如图所示的实验情景，把相应的数据填入下面的表格中．
图（1）把小球轻轻地放入盛满水的溢水杯中，小球漂浮时，溢出的水流到小烧杯中．
图（2）把小烧杯中的水倒入量筒中．测得水的体积为V1．
图（3）用细铁丝把漂浮的小球压入水中，小球浸没时，溢出的水再次流到小烧杯中．
图（4）再把小烧杯中的水倒入情景（2）的量筒中．测得水的体积为V2．
【拓展】（1）若在图步骤1中放入小球漂浮之前水没有装满，则会造成测得的小球密度比真实值偏小（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
（2）在步骤3中，假设溢水口堵住，整个过程中水没有溢出，则将小球用细铁丝完全压入水中与没放小球前对比，烧杯底部受到的水的压强增大了24pa（已知烧杯的底面积为100cm2）
蓓蓓用量筒、溢水杯，小烧杯，水和细铁丝等实验器材完成了对一个塑料球密度的测量，请你根据如图所示的实验情景，把相应的数据填入下面的表格中．图（1）把小球轻轻地放入盛满水的溢水杯中，小球漂浮时，溢出的水流到小烧杯中．
图（2）把小烧杯中的水倒入量筒中．测得水的体积为V1．
图（3）用细铁丝把漂浮的小球压入水中，小球浸没时，溢出的水再次流到小烧杯中．
图（4）再把小烧杯中的水倒入情景（2）的量筒中．测得水的体积为V2．
| 小球漂浮时 的排水体积 V1/cm3 | 小球浸没时 的排水体积 V2/cm3 | 小球的质量 m球/g | 小球的密度 ρ/kg×m-3 |
| 18 | 24 | 18 | 0.75×103 |
（2）在步骤3中，假设溢水口堵住，整个过程中水没有溢出，则将小球用细铁丝完全压入水中与没放小球前对比，烧杯底部受到的水的压强增大了24pa（已知烧杯的底面积为100cm2）
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