Question

8．水陸兩棲坦克既能在陸地上行駛又能在水面上航行，若一輛坦克的質(zhì)量為2.4×l0⁴ kg，在地面上行駛時，每條履帶與地面的接觸面積為2m²．求：
（1）坦克對地面的壓強．
（2）在水面航行時坦克排開水的體積（g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）坦克對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，受力面積為兩條履帶與地面的接觸面積之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強；
（2）在水面航行時處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，再根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積．

解答 解：（1）坦克對地面的壓力：
F=G=mg=2.4×10⁴kg×10N/kg=2.4×10⁵N，
對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}N}{2×2{m}^{2}}$=6×10⁴Pa；
（2）因坦克在水面航行時處于漂浮狀態(tài)，
所以，受到的浮力：
F_浮=G=2.4×10⁵N，
由F_浮=ρgV_排可得，坦克排開水的體積：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=24m³．
答：（1）坦克對地面的壓強為6×10⁴Pa；
（2）在水面航行時坦克排開水的體積為24m³．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式、物體浮沉條件和阿基米德原理的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．