Question

如圖所示，某輕型水陸兩棲坦克的質(zhì)量約為23t，當(dāng)它以54km/h的航速在水中勻速行駛36km時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為450kw．求：
（1）坦克在水中受到的浮力；（g=10N/kg）
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）坦克受到的阻力．

Answer 1

解：（1）∵坦克在水中漂浮，
∴F_浮=G=mg=23×10³kg×10N/kg=2.3×10⁵N，
（2）∵v=54km/h，s=36km，
∴根據(jù)v=得：坦克行駛的時(shí)間為t===h=2400s，
則發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W=Pt=450×10³W×2400s=1.08×10⁹J；
（3）∵兩棲坦克在水中勻速行駛，
∴坦克受到的阻力與牽引力是一對(duì)平衡力，
∴f=F===300N．
答：（1）坦克在水中受到的浮力為2.3×10⁵N；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為1.08×10⁹J；
（3）坦克受到的阻力為300N．
分析：（1）根據(jù)題意可知坦克在水中漂浮，根據(jù)物體的浮沉條件即可求出在水中受到的浮力；
（2）根據(jù)t=求出行駛的時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；
（3）坦克在水中勻速行駛時(shí)阻力和動(dòng)力相等，根據(jù)F=求出坦克的動(dòng)力，即可知道阻力．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了物體浮沉條件、速度公式的應(yīng)用，功的計(jì)算等，關(guān)鍵是能根據(jù)v=和W=Fs推導(dǎo)出P=Fv并進(jìn)行計(jì)算．