Question

11．如圖所示是我國(guó)自主生產(chǎn)的某型號(hào)的水陸兩用坦克，它的總質(zhì)量22t，配備發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率420kW．水上最大速度14km/h，陸地最大速度54km/h．（g=10N/kg）
（1）該水陸兩用坦克漂浮在水面時(shí)，排開水的體積多大？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（2）該水陸兩用坦克停在水平地面上時(shí)，履帶著地總面積為4m²，坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（3）該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛過程中，受到的牽引力多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)漂浮時(shí)浮力與重力的關(guān)系得出浮力的大小，由F_浮=ρ_液gV_排得出排開水的體積大�。�
（2）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$計(jì)算坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)P=Fv，計(jì)算牽引力的大�。�

解答 解：（1）坦克漂浮時(shí)，受到的浮力F_浮=G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N；
由F_浮=ρ_液gV_排得，V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=22m³；
（2）坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{4{m}^{2}}$=5.5×10⁴Pa；
（3）由P=$\frac{W}{t}$=Fv得，F(xiàn)=$\frac{P}{v}$=$\frac{420×1{0}^{3}W}{54×\frac{1}{3.6}m/s}$=2.8×10⁴N．
答：（1）該水陸兩用坦克漂浮在水面時(shí)，排開水的體積為22m³；
（2）坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)是5.5×10⁴Pa；
（3）該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛過程中，受到的牽引力為2.8×10⁴N．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)力學(xué)的綜合計(jì)算題目，主要考查了物體浮沉條件、阿基米德原理、壓強(qiáng)、功率等公式的應(yīng)用，考查全面，難度適中．