如图所示，是中国MBT2000型主战坦克，是中国北方工业公司（NORINCO）研制、生产的面向21世纪的新一代主战坦克．该坦克具有潜渡能力，战车全重约50吨，体积约为40米3，高约2.5米．若每条履带与地面的接触面积2m2，请解答下列问题：（g=10N/Kg） （1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为多大？（2）坦克在深为4m的河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为多大？（3）坦克在深为4m的河流中潜渡时，坦克的每条履带对水平河床的平均压力为多大？
2019-04-22
如图所示，是中国MBT2000型主战坦克，是中国北方工业公司（NORINCO）研制、生产的面向21世纪的新一代主战坦克．该坦克具有潜渡能力，战车全重约50吨，体积约为40米3，高约2.5米．若每条履带与地面的接触面积2m2，请解答下列问题：（g=10N/Kg） 
（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为多大？
（2）坦克在深为4m的河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为多大？
（3）坦克在深为4m的河流中潜渡时，坦克的每条履带对水平河床的平均压力为多大？
优质解答
（1）因为在水平路面上，
所以坦克对地面的压力：
F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N，
S=2×2m2=4m2，
坦克对地面的压强：
p===1×105Pa；
（2）坦克顶部所处的深度：h=4m-2.5m=1.5m，
坦克顶部受到水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa，
由p=得，舱门受到水的压力：
F=pS=1.5×104Pa×0.8m2=1.2×104N．
（3）坦克受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m3=4×105N，
坦克对河床底部的压力：
F压=G-F浮=5×105N-4×105N=1×105N．
坦克的每条履带对水平河床的平均压力：
F′=F=×1×105N=5×104N．
答：（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为1×105Pa；
（2）坦克在深为4m的河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为1.2×104N；
（3）坦克在深为4m的河流中潜渡时，坦克的每条履带对水平河床的平均压力为5×104N．
（1）因为在水平路面上，
所以坦克对地面的压力：
F=G=mg=50×103kg×10N/kg=5×105N，
S=2×2m2=4m2，
坦克对地面的压强：
p===1×105Pa；
（2）坦克顶部所处的深度：h=4m-2.5m=1.5m，
坦克顶部受到水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa，
由p=得，舱门受到水的压力：
F=pS=1.5×104Pa×0.8m2=1.2×104N．
（3）坦克受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×40m3=4×105N，
坦克对河床底部的压力：
F压=G-F浮=5×105N-4×105N=1×105N．
坦克的每条履带对水平河床的平均压力：
F′=F=×1×105N=5×104N．
答：（1）该坦克在水平路面上行驶时，对地面的压强为1×105Pa；
（2）坦克在深为4m的河流中潜渡时，在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为1.2×104N；
（3）坦克在深为4m的河流中潜渡时，坦克的每条履带对水平河床的平均压力为5×104N．