Question

如圖所示，是我國(guó)88式主戰(zhàn)坦克，重40t，高2m，每條履帶與地面的接觸面積2m²，該坦克具有潛渡功能．請(qǐng)解答下列問(wèn)題：

（1）該坦克在水平路面上行駛時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？
（2）若坦克在深為5m的河流中潛渡時(shí)，坦克對(duì)水平河床的壓力為10⁵N，則該坦克的體積為多大？
（3）坦克在該河流中潛渡時(shí)，在坦克頂部面積為0.8m²的艙門受到水的壓力為多大？

Answer 1

（1）9.8×10⁴Pa；（2）29.8m³；（3）2.352×10⁴N．

解析試題分析：（1）∵在水平路面上，∴坦克對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=40×10³kg×9.8N/kg=3.92×10⁵N，                （1分）
受力面積的大小為：S=2×2m²=4m²，        （1分）
坦克對(duì)地面的壓強(qiáng)：
P===9.8×10⁴Pa；        （1分）
（2）坦克對(duì)河床的壓力：F_壓=G﹣F_浮，
∴F_浮=G﹣F_壓=3.92×10⁵N﹣10⁵N=2.92×10⁵N；        （1分）
坦克的體積為V=V_排==≈29.8m³；（1分）
（3）坦克頂部所處的深度：h=5m﹣2m=3m，       （1分）
坦克頂部受到水的壓強(qiáng)：
P=ρgh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×3m=2.94×10⁴Pa，     （1分）
艙門受到水的壓力：F=Ps=2.94×10⁴Pa×0.8m²=2.352×10⁴N．          （1分）
考點(diǎn)：壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；液體的壓強(qiáng)的計(jì)算；阿基米德原理．
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，還涉及到同一直線上力的合成，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式．