Question

某坦克重力為4×10⁵N，履帶的著地面積為5m²．若坦克以20m/s的速度在平直的路面上勻速行駛10min，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為900kW．試求：
（1）坦克靜止在水平路面時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)是多少？
（2）勻速行駛10min，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是多少？
（3）勻速行駛時(shí)，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道坦克在水平面上，則對(duì)地面的壓力等于自身的重力，又知道履帶的著地面積，可利用公式P=計(jì)算出坦克對(duì)路面的壓強(qiáng)．
（2）知道發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和工作時(shí)間，可利用公式W=Pt計(jì)算出坦克發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功．
（2）知道發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和行駛速度，可利用公式P===Fv計(jì)算出牽引力的大小．
解答：解：
（1）∵坦克在水平面上，
∴坦克對(duì)地面的壓力為：F=G=4×10⁵N，
而S=5m²，
∴坦克對(duì)路面的壓強(qiáng)為：P===8×10⁴Pa．
（2）∵P=900kW=9×10⁵W，t=10min=600s，
∴坦克發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為：W=Pt=9×10⁵W×600s=5.4×10⁸J．
（3）∵P=Fv，而v=20m/s，
∴行駛過程中受到的牽引力為：F_牽===45000N．
答：（1）坦克靜止在水平路面時(shí)，對(duì)路面的壓強(qiáng)是8×10⁴Pa．
（2）勻速行駛10min，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功是5.4×10⁸J．
（3）勻速行駛時(shí)，坦克發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是45000N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查壓強(qiáng)、功、牽引力的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對(duì)地面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中還要注意單位的換算．