(2006?永州)如圖所示,是我國(guó)88式主戰(zhàn)坦克,質(zhì)量40t,高2m,兩條履帶與地面接觸的總面積4m2,該坦克具有潛渡功能(取g=10N/kg),求:
(1)該坦克在水平路面上行駛時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(2)坦克在深為5m的河流中潛渡時(shí),求河水對(duì)坦克頂部的壓強(qiáng)是多大?
(3)若坦克頂部艙門面積為0.8m2,則水對(duì)艙門的壓力為多大?
分析:(1)知道坦克的質(zhì)量,利用重力公式求坦克重,在水平地面上行駛,對(duì)地面的壓力等于坦克重,利用壓強(qiáng)公式求坦克對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)已知坦克的高度和河底的深度,可以得出坦克頂部所處的深度,利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求坦克頂部受到水的壓強(qiáng);
(3)知道坦克頂部艙門面積,利用F=pS求出水艙門的壓力.
解答:解:(1)∵在水平路面上,
∴坦克對(duì)地面的壓力:
F=G=mg=40×103kg×10N/kg=4×105N,
坦克對(duì)地面的壓強(qiáng):
p=
F
S
=
4×105N
m2
=1×105Pa;
(2)坦克頂部所處的深度:
h=5m-2m=3m,
坦克頂部受到水的壓強(qiáng):
p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa;
(3)水對(duì)艙門的壓力:
F′=p′S=3×104Pa×0.8m2=2.4×104N.
答:(1)該坦克在水平路面上行駛時(shí),對(duì)地面的壓強(qiáng)是1×105Pa;
(2)坦克在深為5m的河流中潛渡時(shí),河水對(duì)坦克頂部的壓強(qiáng)是3×104Pa;
(3)若坦克頂部艙門面積為0.8m2,則水對(duì)艙門的壓力為2.4×104N.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、液體壓強(qiáng)公式、壓強(qiáng)定義式的掌握和運(yùn)用,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等,要注意克頂部所處深度的計(jì)算.
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