题目内容

11.如图所示是我国自主生产的某型号的水陆两用坦克,它的总质量22t,配备发动机的额定功率420kW.水上最大速度14km/h,陆地最大速度54km/h.(g=10N/kg)
(1)该水陆两用坦克漂浮在水面时,排开水的体积多大?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)该水陆两用坦克停在水平地面上时,履带着地总面积为4m2,坦克对地面的压强是多大?
(3)该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶过程中,受到的牵引力多大?

分析 (1)根据漂浮时浮力与重力的关系得出浮力的大小,由F浮=ρ液gV排得出排开水的体积大小;
(2)根据p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$计算坦克对地面的压强;
(3)根据P=Fv,计算牵引力的大小.

解答 解:(1)坦克漂浮时,受到的浮力F浮=G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N;
由F浮=ρ液gV排得,V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=22m3;
(2)坦克对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{4{m}^{2}}$=5.5×104Pa;
(3)由P=$\frac{W}{t}$=Fv得,F=$\frac{P}{v}$=$\frac{420×1{0}^{3}W}{54×\frac{1}{3.6}m/s}$=2.8×104N.
答:(1)该水陆两用坦克漂浮在水面时,排开水的体积为22m3;
(2)坦克对地面的压强是5.5×104Pa;
(3)该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶过程中,受到的牵引力为2.8×104N.

点评 本题是有关力学的综合计算题目,主要考查了物体浮沉条件、阿基米德原理、压强、功率等公式的应用,考查全面,难度适中.

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