试题

题目:
青果学院(2013·福州模拟)如图所示是某型号的水陆两用坦克,它的车体比普通坦克要大,呈船形,既能在陆地行驶,也能在水中浮动.该水陆两用坦克的总质量是22t,发动机功率是420kW,水上最大速度14km/h,陆地最大速度54km/h.请根据以上信息求解该坦克:(g=10N/kg)
(1)在水上航行时,所受浮力是多少?
(2)在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是多大?
答案
解:(1)坦克重力G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N,
∵水陆两用坦克在水上航行时浮在水面,受到的浮力和自身重力是平衡力,
∴坦克所受浮力F=G=2.2×105N;
(2)在陆地上以最大速度V=54km/h=15m/s,
行驶过程中受到的牵引力F=
P
v
=
420000W
15m/s
=28000N.
∵坦克在陆地上匀速行驶,
∴受到的阻力和受到的牵引力是一对平衡力,
∴阻力f=F=28000N.
答:(1)在水上航行时,所受浮力是2.2×105N;
(2)在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是28000N.
解:(1)坦克重力G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N,
∵水陆两用坦克在水上航行时浮在水面,受到的浮力和自身重力是平衡力,
∴坦克所受浮力F=G=2.2×105N;
(2)在陆地上以最大速度V=54km/h=15m/s,
行驶过程中受到的牵引力F=
P
v
=
420000W
15m/s
=28000N.
∵坦克在陆地上匀速行驶,
∴受到的阻力和受到的牵引力是一对平衡力,
∴阻力f=F=28000N.
答:(1)在水上航行时,所受浮力是2.2×105N;
(2)在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是28000N.
考点梳理
浮力大小的计算;功率计算公式的应用.
(1)坦克浮在水面上时,受竖直向下的重力、竖直向上的浮力,处于平衡状态,由平衡条件可以求出塔克受到的浮力.
(2)已知发动机的额定功率和行驶速度,根据公式F=
P
v
可求牵引力的大小,由平衡条件可求坦克受到的阻力.
本题考查浮力、牵引力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道水陆两用坦克在水上航行时是浮在水面,受到的浮力等于物体自身的重力.
计算题;浮力;功、功率、机械效率.
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