Question

（2012?福州模擬）中國某型號的水陸兩用坦克（如圖所示），它的總質(zhì)量22噸，配備發(fā)動機的功率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：（g=10N/kg）
（1）水陸兩用坦克在水面上航行時，所受的浮力約為多少N？
（2）若該水陸兩用坦克停在水平地面上時，坦克對地面的壓強是5.5×10⁴Pa，求履帶的著地總面積為多少m²？
（3）該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛108km（發(fā)動機正常工作），行駛過程中受到的牽引力多大？

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，知道坦克對地面的壓強，根據(jù)壓強公式求履帶的著地總面積；
（3）已知發(fā)動機的功率和行駛速度，根據(jù)公式P=Fv求牽引力的大小．

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=

F

S

，
∴S=

F

P

=

2.2×105N

5.5×104Pa

=4m²；
（3）在陸地上以最大速度V=54km/h=15m/s，
∵P=Fv，
∴行駛過程中受到的牽引力：
F_牽=

P

v

=

420000W

15m/s

=28000N．
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）履帶的著地總面積為4m²；
（3）行駛過程中受到的牽引力為28000N．

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．