Question

（2004?連云港）如圖所示，是我國(guó)88式主戰(zhàn)坦克，重40t，高2m，每條履帶與地面的接觸面積2m²，該坦克具有潛渡功能（g取10N/kg）．
（1）該坦克在水平路面上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？
（2）若坦克在深為5m的河流中潛渡時(shí)，坦克對(duì)水平河床的壓力為10⁵N，則坦克所受的浮力為多大？坦克頂部面積為0.8m²的艙門(mén)受到水的壓力為多大？

Answer 1

分析：（1）知道坦克的質(zhì)量，利用重力公式求坦克重，在水平地面上行駛，對(duì)地面的壓力等于坦克重，再求出受力面積，利用壓強(qiáng)公式求坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）坦克在水中潛渡，坦克對(duì)水平河床的壓力等于坦克重減去受到的浮力，據(jù)此求坦克所受浮力；求出坦克頂部所處的深度，利用液體壓強(qiáng)公式求坦克頂部受到水的壓強(qiáng)，又知道受力面積，利用F=ps求艙門(mén)受到水的壓力．

解答：解：（1）∵在水平路面上，
∴坦克對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=40×10³kg×10N/kg=4×10⁵N，
s=2×2m²=4m²，
坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)：
P=

F

s

=

4×105N

4m2

=10⁵Pa；
（2）坦克對(duì)河床的壓力：F_壓=G-F_浮，
∴F_浮=G-F_壓=4×10⁵N-10⁵N=3×10⁵N；
坦克頂部所處的深度：h=5m-2m=3m，
坦克頂部受到水的壓強(qiáng)：
P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3m=3×10⁴Pa，
艙門(mén)受到水的壓力：
F=Ps=3×10⁴Pa×0.8m²=2.4×10⁴N．
答：（1）該坦克在水平路面上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為10⁵Pa；
（2）坦克所受的浮力為3×10⁵N，坦克頂部的艙門(mén)受到水的壓力為2.4×10⁴N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)定義式的掌握和運(yùn)用，還涉及到同一直線(xiàn)上力的合成，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式．