Question

3．中國某型號的水路兩用坦克（如圖所示），它的總質(zhì)量22t，配備發(fā)動機功率420kW．水上最大速度14km/h，陸地最大速度54km/h．請你根據(jù)短文中的信息，解答下列問題：
（1）水陸兩用坦克在水上航行時，若排開水的體積為22m³，求所受的浮力．（ρ_水=1.0×10³kgm³）
（2）該坦克停在水平地面上時，履帶著地總面積為4m²，坦克對地面的壓強是多少？
（3）該坦克在陸地上以最大速度勻速行駛時，受到的牽引力多大？（發(fā)動機正常工作）

Answer 1

分析 （1）已知坦克總質(zhì)量，根據(jù)漂浮條件F_浮=G=mg求所受的浮力；
（2）坦克在水平面上，對地面的壓力等于自身的重力，知道履帶的著地總面積，根據(jù)壓強公式求坦克對地面的壓強；
（3）已知發(fā)動機的功率和行駛速度，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求牽引力的大�。�

解答 解：
（1）所受浮力：
F_浮=G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N；
（2）坦克對地面的壓力：
F=G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N，
坦克對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{4{m}^{2}}$=5.5×10⁴Pa；
（3）在陸地上以最大速度v=54km/h=15m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，行駛過程中受到的牽引力：
F_牽=$\frac{P}{v}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}W}{15m/s}$=2.8×10⁴N．
答：（1）水陸兩用坦克在水面上航行時，所受的浮力約為2.2×10⁵N；
（2）坦克對地面的壓強是5.5×10⁴Pa；
（3）行駛過程中受到的牽引力為2.8×10⁴N．

點評 本題考查浮力、壓強、牽引力等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對地面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中還要注意單位的換算．