题目内容
5．
如图所示是某型号水陆两用坦克，总质量约为20t，配备的是额定功率为400kW的柴油发动机．坦克在水中以最大速度匀速行驶时，10min内行驶3km．（1）若该水陆两用坦克停在水平地面上时对地面的压强是5×104Pa，求履带的着地面积为多少？（g=10N/kg）
（2）当在水中以最大速度匀速行驶时，坦克受到的阻力是多大？
（3）若该坦克在水中以最大速度匀速行驶10min需要消耗20kg柴油，求该机的效率是多少？（柴油的热值为3×107J/kg）
分析 （1）先根据G=mg求出坦克的总重力，然后根据p=$\frac{F}{S}$即可求出坦克履带的着地面积；
（2）先根据P=Fv求出以最大速度匀速行驶时的牵引力，然后根据牵引力与阻力是一对平衡力得出阻力的大小；
（3）先根据W=Pt求出发动机做的功，然后根据Q=mq求出完全燃烧20kg汽油产生的热量，最后根据η=$\frac{W}{Q}$×100%求出发动机的效率．
解答 解：（1）坦克的重力：
G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N；
由p=$\frac{F}{S}$可得，履带的着地面积：
S=$\frac{F}{p}$=$\frac{G}{p}$=$\frac{2×1{0}^{5}N}{5×1{0}^{4}Pa}$=4m2；
（2）由P=Fv和v=$\frac{s}{t}$可知，坦克在水中以最大速度匀速行驶时，受到的牵引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{400×1000W}{\frac{3000m}{10×60s}}$=8000N；
因为牵引力和阻力是一对平衡力，因此阻力为8000N；
（3）发动机做的功：
W=Pt=400×1000W×10×60s=2.4×108J，
完全燃烧20kg汽油产生的热量：
Q=mq=20kg×3×107J/kg=6×108J，
发动机的效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{2.4×1{0}^{8}J}{6×1{0}^{8}J}$×100%=40%．
答：（1）履带的着地面积为4m2；
（2）当在水中以最大速度匀速行驶时，坦克受到的阻力是8000N；
（3）发动机的效率为40%．
点评 本题考查了重力的公式、压强计算公式、效率公式、燃料完全燃烧放热公式、功率公式、速度公式，知识点多、综合性强，属于难题，但涉及到新型水陆两用坦克，学生感兴趣！
小明探究物质熔化和沸腾的实验如图甲所示．现把0.02kg某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热．根据实验数据画出的图象如图乙所示．根据图象回答问题：
物理小组的同学们组装了如图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料．
如图所示为小红家新买来的一盏台灯，小红将头插入插座后，闭合开关，结果台灯没有发光．而家里其它的用电器都可以正常工作，那么关于台灯不亮可能的原因分析正确的是（ ）| A． | 插头短路 | B． | 插头断路 | C． | 开关接触不良 | D． | 灯泡断路 |
如图所示的电路中，有一阻值为10Ω的电阻R2与一个标有“12V、6W”字样的灯泡L并联，电源电压为12V保持不变．可知灯泡正常工作的电阻值是24Ω；闭合开关S后，灯泡L的实际功率为6W，电阻R2每分钟产生的热量为864J．| A． |  日食美景 | B． |  天空彩虹 | C． |  耀眼幕墙 | D． |  林间光柱 |
如图，杠杆上每格为2cm，GB=15N，GA=8N，杠杆水平平衡时，