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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

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/12 02:46:28
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),荣获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(g取10N/kg).求:(1)如果“都市蚂蚁”车乘载两人后总质量为500kg,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?(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)?
为什么这样做?要解析
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
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;
(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g2/3V,车的重力:G=mg=500kg×10N/kg=5000N,
则:ρ水g2/3v=5000,解得:v=0.75m3,
答:它的总体积至少为0.75m3

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