Question

【題目】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

【答案】（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）

【解析】試題分析：（1）知道兩棲突擊車的質量，求出重力，突擊車漂浮在水面上，根據漂浮條件判斷突擊車受到的浮力，求出突擊車排開水的體積．

（2）知道突擊車的重力，求出突擊車都地面的壓力，又知道受力面積，根據壓強公式求出突擊車對地面的壓強．

（3）知道突擊車的速度和功率，根據F=求出突擊車受到的拉力，根據二力平衡條件再求出突擊車受到的阻力．

（4）根據流體壓強和流速的關系，判斷類似機翼的裝置產生向上的升力作用．

（1）突擊車受到的重力：G=mg，

突擊車浮在水面上，受到的浮力為：F浮=ρ水g V排，

∵突擊車漂浮在水面上，根據F浮=G，

∴ρ水g V排=G，

∴V排====22m3．

（2）突擊車受到的重力：G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N，

突擊車在水平地面上，突擊車對地面的壓力為：F=G=2.2×105N，

突擊車對地面的壓強為：p===5.5×104Pa．

（3）突擊車在水上的速度：v=18km/h=4m/s，

突擊車的功率：P=420kW=4.2×105W，

∵P=Fv，

∴F===1.05×105N，

由于兩棲突擊車勻速行駛，故突擊車受到的阻力：f=F=1.05×105N．

（4）類似機翼的裝置，水通過裝置上方的速度大于下方的速度，裝置受到向上的壓強大于向下的壓強，裝置受到向上的壓力大于向下的壓力，產生向上的升力作用，可減小航行時受到的阻力，同時也防止下沉．