台风过后，暴雨肆虏，带来了严重的城市内涝，给居民的工作和生活带来极大的不便．小明和同学研制出了一款水陆两栖三轮车，可以自如地在陆地上和水面上行驶，如图所示．这款水陆两

问题描述：

台风过后，暴雨肆虏，带来了严重的城市内涝，给居民的工作和生活带来极大的不便．小明和同学研制出了一款水陆两栖三轮车，可以自如地在陆地上和水面上行驶，如图所示．这款水陆两栖三轮车是由自重50kg的三轮车与6个体积为0.5m³、总重100N的浮筒改装而成．已知水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg，则：

（1）体重500N的小明卸下该三轮车的浮筒及其他辅助设备，在水平地面上骑行，已知其每只轮胎与地面的接触面积为0.05m²，则三轮车对地面的压强为多少？
（2）若小明骑着这款三轮车在水中行驶，则三轮车排开水的体积为多少？
（3）小明以21.6km/h的速度在水中匀速航行时受到水的阻力为25N，则小明骑车的力的功率大约为多少瓦？

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最佳答案：

（1）三轮车的重力：G车=mg=50kg×10N/kg=500N，
三轮车对地面的压力F=G总=G车+G人=500N+500N=1000N，
受力面积S=0.05m2×3=0.15m2
三轮车对地面的压强p=

F

S

=

1000N

0.15m2

≈6667Pa；
（2）三轮车受到的浮力F浮=G车+G人+G筒=500N+500N+100N=1100N，
由F浮=ρ水gV排可得，
三轮车排开水的体积V排=

F浮

ρ水g

=

1100N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=0.11m3
（3）车的速度v=21.6km/h=6m/s，
因为是匀速航行，所以牵引力等于阻力，
小明的功率P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=25N×6m/s=150W．
答：（1）则三轮车对地面的压强为6667Pa；
（2）若小明骑着这款三轮车在水中行驶，则三轮车排开水的体积为0.11m3
（3）小明骑车的力的功率大约为150瓦．

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