Question

新中国六十周年国庆阅兵式上的各种新武器、新装备，展示了我国人民军队的高科技成果．其中的某型号的两栖步兵战车如图所示，战车与战车上人的总质量为22t，每条履带着地的面积为2m²．（g=10N/kg） 
（1）该战车在天安门长安街上接受检阅时，对水平地面的压强为多少？
（2）该战车具有水上打击目标和运送的功能，那么在水上演习中该战车浸入水中的体积约为多大？
（3）坦克履带上有许多棱，为了防止损坏天安门广场的路面，请你设计一个切实可行的方案来解决这个问题．

Answer 1

分析：（1）已知战车和人的总质量，利用G=mg可以得出受到的重力；已知战车和人的总重，可以得到对地面的压力；已知每条履带的着地面积，可以得到战车与地面的总接触面积；已知压力和接触面积，利用P=

F

S

计算出对地面的压强．
（2）已知战车和人的总重力，可以知道战车漂浮在水中所受浮力，利用V_排=

F浮

ρ水g

就能得到浸入水中战车的体积．
（3）要防止对地面的损坏，就要减小对地面的压强．

解答：解：
（1）战车和人对地面的压力为
F=G=mg=2.2×10⁴kg×10N/kg=2.2×10⁵N
战车履带与地面的接触面积为
S=2×2m²=4m²
战车和人对地面的压强为
P=

F

S

=

2.2×105N

4m2

=5.5×10⁴Pa
（2）战车在水中受到的浮力为
F_浮=G=2.2×10⁵N
战车排开水的体积为
V_排=

F浮

ρ水g

=

2.2×105N

1.0×103kg∕m3×10N∕kg

=22m³
（3）由公式P=

F

S

知：在压力一定时，要减小对地面的压强，就要增大战车与地面的接触面积．可以在棱和棱之间填充橡胶块．
答：
（1）战车对地面的压强为5.5×10⁴Pa     
（2）战车排开水的体积为22m³     
（3）在棱与棱之间填充橡胶块

点评：由公式P=

F

S

知：在实际问题中要改变物体对支持面的压强，需要从改变压力和受力面积两方面考虑．