Question

如圖所示，某輕型水陸兩棲坦克的質量約為23t，當它以54km/h的航速在水中勻速行駛36km時，發動機功率為450kw．求：
（1）坦克在水中受到的浮力；（g=10N/kg）
（2）發動機所做的功；
（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v=得：坦克行駛的時間為t===h=2400s，
則發動機所做的功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平衡力，
∴f=F===300N．
答：（1）坦克在水中受到的浮力為2.3×10⁵N；
（2）發動機所做的功為1.08×10⁹J；
（3）坦克受到的阻力為300N．
分析：（1）根據題意可知坦克在水中漂浮，根據物體的浮沉條件即可求出在水中受到的浮力；
（2）根據t=求出行駛的時間，根據W=Pt求出發動機所做的功；
（3）坦克在水中勻速行駛時阻力和動力相等，根據F=求出坦克的動力，即可知道阻力．
點評：本題考查了物體浮沉條件、速度公式的應用，功的計算等，關鍵是能根據v=和W=Fs推導出P=Fv并進行計算．