Question

1．中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵式上，各種新武器，新裝備展示了我國人民軍隊的高科技成果，其中的某型號兩棲步兵戰(zhàn)車如圖所示，戰(zhàn)車質(zhì)量為22t，履帶與地面的總接觸面積為4m²．（g=10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：
（1）該戰(zhàn)車在天安門長安街上接受檢閱時，對水平地面的壓強為多大？（不計戰(zhàn)車上人的質(zhì)量）
（2）該戰(zhàn)車具有水上打擊目標和運輸?shù)墓δ埽�在一次水上演�?xí)中，戰(zhàn)車在30min內(nèi)勻速行駛了20km，則該戰(zhàn)車的平均速度是多少？若該戰(zhàn)車在此過程中所受的阻力為9.9×10⁶N，則它的牽引力做功的功率為多少？

Answer 1

分析 （1）知道戰(zhàn)車質(zhì)量和履帶著地總面積（受力面積），利用重力公式和壓強公式求戰(zhàn)車對水平地面的壓強；
（2）知道戰(zhàn)車通過的路程和行駛時間，利用速度公式求戰(zhàn)車的平均速度；
已知戰(zhàn)車所受阻力，根據(jù)二力平衡條件可知其牽引力，利用W=Fs求出牽引力所做的功，然后利用P=$\frac{W}{t}$計算牽引力做功的功率．

解答 解：（1）戰(zhàn)車在水平地面上，戰(zhàn)車對水平地面的壓力：
F=G=mg=22×10³kg×10N/kg=2.2×10⁵N，
則戰(zhàn)車對水平地面的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.2×1{0}^{5}N}{4{m}^{2}}$=5.5×10⁴pa．
（2）時間t=30min=0.5h，
該戰(zhàn)車的平均速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{20km}{0.5h}$=40km/h．
因為戰(zhàn)車在水面上勻速行駛，所以戰(zhàn)車的牽引力為：F=f=9.9×10⁶N，
戰(zhàn)車牽引力所做的功為：W=Fs=9.9×10⁶N×2×10⁴m=1.98×10¹¹J，
牽引力做功的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.98×1{0}^{11}J}{30×60s}$=1.1×10⁸W．
答：（1）該戰(zhàn)車在天安門長安街上接受檢閱時，對水平地面的壓強為5.5×10⁴pa；
（2）該戰(zhàn)車的平均速度為40km/h；若該戰(zhàn)車在此過程中所受的阻力為9.9×10⁶N，則它的牽引力做功的功率為1.1×10⁸W．

點評 本題綜合考查了重力的計算、平均速度的計算、壓強、功和功率的計算，知識點多，但總體難度不大，關(guān)鍵是知道戰(zhàn)車對水平地面的壓力等于其重力．