Question

两栖突击车是登陆作战的重要装备。如图21甲是我国某型号的两栖突击车，它的总质量22吨，发动机的功率420kW。水上最大速度14.4km/h，陆地最大速度54km/h。 请你解答下列问题：（g = 10N/kg）   

（1）两栖突击车静止浮在水面时，排开水的体积是多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）

（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4m²，它对地面的压强是多少？

（3）该车在水中以最大速度匀速前进时（发动机正常工作），受到的阻力是多大？

甲                               乙

（4）该车的尾部有一个类似于机翼的装置，如图21乙所示，请你说明这个装置的作用。

Answer

（1）22m3 （2）5.5×104Pa （3）8.4×104N （4）可减小航行时受到的阻力（在水中航行时可获得水对它的升力，使之不易下沉）

【解析】试题分析：（1）知道两栖突击车的质量，求出重力，突击车漂浮在水面上，根据漂浮条件判断突击车受到的浮力，求出突击车排开水的体积．

（2）知道突击车的重力，求出突击车都地面的压力，又知道受力面积，根据压强公式求出突击车对地面的压强．

（3）知道突击车的速度和功率，根据F=求出突击车受到的拉力，根据二力平衡条件再求出突击车受到的阻力．

（4）根据流体压强和流速的关系，判断类似机翼的装置产生向上的升力作用．

（1）突击车受到的重力：G=mg，

突击车浮在水面上，受到的浮力为：F浮=ρ水g V排，

∵突击车漂浮在水面上，根据F浮=G，

∴ρ水g V排=G，

∴V排====22m3．

（2）突击车受到的重力：G=mg=22×103kg×10N/kg=2.2×105N，

突击车在水平地面上，突击车对地面的压力为：F=G=2.2×105N，

突击车对地面的压强为：p===5.5×104Pa．

（3）突击车在水上的速度：v=18km/h=4m/s，

突击车的功率：P=420kW=4.2×105W，

∵P=Fv，

∴F===1.05×105N，

由于两栖突击车匀速行驶，故突击车受到的阻力：f=F=1.05×105N．

（4）类似机翼的装置，水通过装置上方的速度大于下方的速度，装置受到向上的压强大于向下的压强，装置受到向上的压力大于向下的压力，产生向上的升力作用，可减小航行时受到的阻力，同时也防止下沉．

考点：阿基米德原理；二力平衡条件的应用；压强的大小及其计算；流体压强与流速的关系；功率计算公式的应用．