Question

【題目】2015年是中國抗日戰爭勝利暨世界反法西斯戰爭勝利70周年，我國舉行了盛大的閱兵儀式，如圖所示我國首次亮相某型號主站坦克，其質量為42t，高為2m，體積為22m3，履帶與地面接觸的總面積為6m2，坦克頂部艙門的面積為0.8m2，該坦克具有潛渡功能，如該坦克正在深為6m的河中潛渡，請你根據上述已知條件，求解三個不同的物理量．（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

示例：坦克重力 G=mg=4.2×104kg×10N/kg=4.2×105N．

Answer 1

【答案】（1）4×104Pa；（2）3.2×104N；（3）2.2×105N

【解析】

試題分析：根據題中的條件可計算的物理量如下，任選3個物理量解答；（1）坦克頂部所處的深度：h=6m﹣2m=4m，坦克頂部受到水的壓強：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa；（2）由p=F/S可得，水對坦克頂部艙門的壓力：F=pS=4×104Pa×0.8m2=3.2×104N；（3）潛渡時坦克受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×22m3=2.2×105N；（4）坦克重力：G=mg=4.2×104kg×10N/kg=4.2×105N，坦克潛渡時對河床底部的壓力：F壓=G﹣F浮=4.2×105N﹣2.2×105N=2×105N；（5）該坦克在地面上行駛時對地面的壓力：F′=G=4.2×105N，該坦克在地面上行駛時對地面的壓強：p′=F′/S=4.2×105N/6m2=7×104Pa。