Question

新中國(guó)六十周年國(guó)慶閱兵式上的各種新武器、新裝備，展示了我國(guó)人民軍隊(duì)的高科技成果．其中的某型號(hào)的兩棲步兵戰(zhàn)車如圖所示，戰(zhàn)車質(zhì)量為22t，履帶著地總面積為4m²．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（1）該戰(zhàn)車在天安門長(zhǎng)安街上接受檢閱時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少？（不計(jì)戰(zhàn)車上人的質(zhì)量）
（2）該戰(zhàn)車具有水上打擊目標(biāo)和運(yùn)送的功能，在一次水上演習(xí)中，戰(zhàn)車排開水的體積為23m³，則戰(zhàn)車受到水的浮力為多大？
（3）在這次水上演習(xí)中，戰(zhàn)車在某處受到水的壓強(qiáng)為1.5×10⁴Pa，則該處的深度為多少？

Answer 1

分析：（1）知道戰(zhàn)車質(zhì)量和履帶著地總面積（地面受力面積），利用重力公式和壓強(qiáng)公式求戰(zhàn)車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）知道戰(zhàn)車排開水的體積和水的密度，利用阿基米德原理求戰(zhàn)車受到水的浮力；
（3）知道戰(zhàn)車在某處受到水的壓強(qiáng)，利用液體壓強(qiáng)公式求所處的深度．

解答：解：（1）∵戰(zhàn)車在水平地面上，
∴戰(zhàn)車對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N，
戰(zhàn)車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=

F

s

=

2.2×105N

4m2

=5.5×104Pa；
（2）戰(zhàn)車受到水的浮力：
F_浮=ρ_水v_排g=1×10³kg/m³×23m³×10N/kg=2.3×10⁵N；
（3）∵p=ρgh，
∴h=

p

ρg

=

1.5×104Pa

1×103kg/m3×10N/kg

=1.5m．
答：（1）戰(zhàn)車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為5.5×10⁴Pa；
（2）戰(zhàn)車受到水的浮力為2.3×10⁵N；
（3）該處的深度為1.5m．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了重力的計(jì)算、液體壓強(qiáng)的計(jì)算、浮力的計(jì)算（阿基米德原理）、固體壓強(qiáng)的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多，屬于難題．