Question

如图所示，某轻型水陆两栖坦克的质量约为23t，当它以54km/h的航速在水中匀速行驶36km时，发动机功率为450kw．求：
（1）坦克在水中受到的浮力；（g=10N/kg）
（2）发动机所做的功；
（3）坦克受到的阻力．

Answer 1

分析：（1）根据题意可知坦克在水中漂浮，根据物体的浮沉条件即可求出在水中受到的浮力；
（2）根据t=

s

v

求出行驶的时间，根据W=Pt求出发动机所做的功；
（3）坦克在水中匀速行驶时阻力和动力相等，根据F=

W

s

求出坦克的动力，即可知道阻力．

解答：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，
∴根据v=

s

t

得：坦克行驶的时间为t=

s

t

=

36km

54km/h

=

2

3

h=2400s，
则发动机所做的功W=Pt=450×10³W×2400s=1.08×10⁹J；
（3）∵两栖坦克在水中匀速行驶，
∴坦克受到的阻力与牵引力是一对平衡力，
∴f=F=

W

s

=

1.08×107J

36000m

=300N．
答：（1）坦克在水中受到的浮力为2.3×10⁵N；
（2）发动机所做的功为1.08×10⁹J；
（3）坦克受到的阻力为300N．

点评：本题考查了物体浮沉条件、速度公式的应用，功的计算等，关键是能根据v=

s

t

和W=Fs推导出P=Fv并进行计算．