Question

兩棲突擊車是登陸作戰的重要裝備。如圖21甲是我國某型號的兩棲突擊車，它的總質量22噸，發動機的功率420kW。水上最大速度14.4km/h，陸地最大速度54km/h。 請你解答下列問題：（g = 10N/kg）    
（1）兩棲突擊車靜止浮在水面時，排開水的體積是多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（2）該車停在水平地面上時，履帶著地總面積為4m²，它對地面的壓強是多少？
（3）該車在水中以最大速度勻速前進時（發動機正常工作），受到的阻力是多大？
    
甲                               乙
（4）該車的尾部有一個類似于機翼的裝置，如圖21乙所示，請你說明這個裝置的作用。

Answer 1

（1）22m³  （2）5.5×10⁴Pa （3）8.4×10⁴N   （4）可減小航行時受到的阻力（在水中航行時可獲得水對它的升力，使之不易下沉）

試題分析：（1）根據F_浮=G，即ρ_水g V_排=G    
可得V_排=G/ρ_水g=m/ρ_水=22×10³kg/( 1.0×10³kg/m³)=22m³ 兩棲突擊車靜止浮在水面時，排開水的體積是22m³
（2）它對地面的壓強是p=F/S=G/S=(22×10³kg×10N/kg)/4m²=5.5×10⁴Pa  
（3）v=18km/h=5m/s由于兩棲登陸車勻速行駛，故f="F" 由P=Fv得F=P/v，該車在水中以最大速度勻速前進時（發動機正常工作），受到的阻力是
F=P/v=420×10³W/(5m/s)=8.4×10⁴N     
（4）可減小航行時受到的阻力（在水中航行時可獲得水對它的升力，使之不易下沉）
點評：本題考查了重力的公式、阿基米德原理、物體浮沉條件的應用、壓強公式、密度公式、速度公式的靈活應用，涉及的知識點較多、綜合性強，屬于難題，但涉及到新型水路兩用坦克，學生感興趣！