Question

中國(guó)某型號(hào)的水陸兩用坦克，它的總質(zhì)量20噸，配備發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率400千瓦．水上最大速度14千米∕小時(shí)，陸地最大速度54千米∕小時(shí)．
（1）該水陸兩用坦克停在水平面上時(shí)，履帶著地總面積為4米²，坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少帕？（g=10N/kg）
（2）水陸兩用坦克在水上航行時(shí)，排開(kāi)水的體積約為20立方米，則所受的浮力約為多少牛？（ρ_水=1.0×10³kg∕m³）
（3）該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛27千米（發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作），所用時(shí)間為多少？發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少？

Answer 1

（1）坦克對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=20×10³kg×10N/kg=2×10⁵N，
坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

2×105N

4m2

=5×10⁴Pa；
（2）坦克在水上航行時(shí)，所受浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×20m³=2×10⁵N；
（3）由v=

s

t

可得，坦克在陸地上以最大速度勻速行駛27km的時(shí)間：
t=

s

v

=

27km

54km/h

=0.5h=1800s，
發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：
W=Pt=400×10³W×1800s=7.2×10⁸J．
答：（1）該水陸兩用坦克停在水平面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是5×10⁴Pa；
（2）水陸兩用坦克在水上航行時(shí)，所受的浮力約為2×10⁵N；
（3）該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛27千米，所用時(shí)間為0.5h，發(fā)動(dòng)機(jī)做功7.2×10⁸J．