Question

【題目】你知道水陸兩用坦克嗎？水陸兩用坦克的車體比普通坦克要大，呈船形，能在水中浮動．有的利用特制的履帶劃水前進，有的用螺旋槳推進，有的用推進器噴水前進．我國某型號的水陸兩用坦克（如圖所示），它的總質量22噸，配備發動機的功率420kW．水上最大速度14km/h，陸地最大速度54km/h．根據短文中的信息，解答下列問題（g取 10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）：
（1）水陸兩用坦克在水上航行時，排開水的體積約為22m3 ， 則所受的浮力約是多少N？
（2）該水陸兩用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Pa？
（3）該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛27km（發動機正常工作），行駛過程中受到的牽引力是多少N？

Answer 1

【答案】
（1）解：水陸兩用坦克在水上航行時，所受的浮力：

F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×22m3=2.2×105N

（2）解：該水陸兩用坦克停在水平地面上時，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= = =5.5×104Pa

（3）解：在陸地上以最大速度：

v=54km/h=15m/s，

由P= = =Fv得，行駛過程中受到的牽引力：

F牽= = =2.8×104N

【解析】（1）水陸兩用坦克在水上航行時，知道排開水的體積，根據阿基米德原理求出受到的浮力；（2）該水陸兩用坦克停在水平地面上時，對地面的壓力和自身的重力相等，根據F=G=mg求出其大小，根據p= 求出坦克對地面的壓強；（3）已知發動機的額定功率和行駛速度，根據公式F= 可求牽引力的大小．
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和阿基米德原理的相關知識點，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排才能正確解答此題．