Question

【题目】2015年是中国抗日战争胜利暨世界反法西斯战争胜利70周年，我国举行了盛大的阅兵仪式，如图所示我国首次亮相某型号主站坦克，其质量为42t，高为2m，体积为22m3，履带与地面接触的总面积为6m2，坦克顶部舱门的面积为0.8m2，该坦克具有潜渡功能，如该坦克正在深为6m的河中潜渡，请你根据上述已知条件，求解三个不同的物理量．（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

示例：坦克重力 G=mg=4.2×104kg×10N/kg=4.2×105N．

Answer 1

【答案】（1）4×104Pa；（2）3.2×104N；（3）2.2×105N

【解析】

试题分析：根据题中的条件可计算的物理量如下，任选3个物理量解答；（1）坦克顶部所处的深度：h=6m﹣2m=4m，坦克顶部受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa；（2）由p=F/S可得，水对坦克顶部舱门的压力：F=pS=4×104Pa×0.8m2=3.2×104N；（3）潜渡时坦克受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×22m3=2.2×105N；（4）坦克重力：G=mg=4.2×104kg×10N/kg=4.2×105N，坦克潜渡时对河床底部的压力：F压=G﹣F浮=4.2×105N﹣2.2×105N=2×105N；（5）该坦克在地面上行驶时对地面的压力：F′=G=4.2×105N，该坦克在地面上行驶时对地面的压强：p′=F′/S=4.2×105N/6m2=7×104Pa。