Question

【题目】如图所示是我国MBT2000主战坦克，重48t，高2m，履带与地面的总接触面积6m2，该坦克具有潜渡功能．（取g=10N/kg）求：

（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为多大？

（2）为什么坦克的履带要做的很宽；且履带上还有棱，棱的作用是什么？

（3）坦克在该河流中潜渡时，坦克对水平河床的压力为2×105N，则该坦克受到的浮力为多大？

（4）坦克在深为5m的河流中潜渡时，半分钟潜行了360m，则坦克潜行的速度为多少？

（5）坦克在深为5m的河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为多大？

Answer 1

【答案】（1）8×104Pa（2）履带做的很宽的目的是减小压强，履带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）坦克对地面的压力：
F=G=mg=48×103kg×10N/kg=4.8×105N，
坦克对地面的压强：；
（2）①坦克履带很宽，这是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；
②履带上的凸棱是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；
（3）坦克在河流中潜渡时，坦克对河床的压力F压=G-F浮，
所以，该坦克受到的浮力：
F浮=G-F压=4.8×105N-2×105N=2.8×105N；
（4）坦克的速度：；
（5）坦克在深为5m的河流中潜渡时，坦克顶部所处的深度：
h=h1-h2=5m-2m=3m，
坦克顶部受到水的压强：
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa，
舱门受到水的压力：
F′=p′S2=3×104Pa×0.8m2=2.4×104N．
答：（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为8×104Pa；
（2）履带做的很宽的目的是减小压强，履带上有棱的作用是增大摩擦；
（3）坦克受到的浮力为为2.8×105N；
（4）坦克潜行的速度为12m/s；
（5）坦克在该河流中潜渡时，舱门受到水的压力为2.4×104N．