Question

【題目】如圖所示是我國MBT2000主戰坦克，重48t，高2m，履帶與地面的總接觸面積6m2，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，對地面的壓強為多大？

（2）為什么坦克的履帶要做的很寬；且履帶上還有棱，棱的作用是什么？

（3）坦克在該河流中潛渡時，坦克對水平河床的壓力為2×105N，則該坦克受到的浮力為多大？

（4）坦克在深為5m的河流中潛渡時，半分鐘潛行了360m，則坦克潛行的速度為多少？

（5）坦克在深為5m的河流中潛渡時，在坦克頂部面積為0.8m2的艙門受到水的壓力為多大？

Answer 1

【答案】（1）8×104Pa（2）履帶做的很寬的目的是減小壓強，履帶上有棱的作用是增大摩擦（3）2.8×105N

(4) 12m/s（5）2.4×104N

【解析】（1）坦克對地面的壓力：
F=G=mg=48×103kg×10N/kg=4.8×105N，
坦克對地面的壓強：；
（2）①坦克履帶很寬，這是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強；
②履帶上的凸棱是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；
（3）坦克在河流中潛渡時，坦克對河床的壓力F壓=G-F浮，
所以，該坦克受到的浮力：
F浮=G-F壓=4.8×105N-2×105N=2.8×105N；
（4）坦克的速度：；
（5）坦克在深為5m的河流中潛渡時，坦克頂部所處的深度：
h=h1-h2=5m-2m=3m，
坦克頂部受到水的壓強：
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa，
艙門受到水的壓力：
F′=p′S2=3×104Pa×0.8m2=2.4×104N．
答：（1）該坦克在水平路面上行駛時，對地面的壓強為8×104Pa；
（2）履帶做的很寬的目的是減小壓強，履帶上有棱的作用是增大摩擦；
（3）坦克受到的浮力為為2.8×105N；
（4）坦克潛行的速度為12m/s；
（5）坦克在該河流中潛渡時，艙門受到水的壓力為2.4×104N．