题文

水陆两用坦克的车体呈船形，比普通坦克要大，既可在陆地上行驶，又可像船一样在水面上航行．已知坦克的总质量为24t，g取10N/kg． （1）坦克在水平地面上行驶时，履带着地的总面积为4m2，求它对地面的压力和压强（不计坦克上人的质量）． （2）这种坦克在水面上航行时，它受到的浮力大小和排开水的体积分别是多少？ （3）当该坦克从长江开到大海里时，吃水深度（指水面到坦克底部的深度）是变大还是变小？请说明理由．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）坦克对地面的压力F=G=mg=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N， 坦克对地面的压强为：p= F S = 2.4×105N 4m2 =6×104Pa； （2）坦克在水面上航行时，受到的浮力等于重力．即F浮=G物=2.4×105N， ∵F浮=ρ液gV排， ∴V排= F浮 ρ水g = 2.4×105N 1×103kg/m3×10N/kg =24m3； （3）因该坦克从长江开到海里，重力不变，受到的浮力不变，而海水的密度大于江水的密度， 由阿基米德原理F浮=ρ液V排液g，故坦克排开水的体积变小，所以吃水深度变小． 答：（1）它对地面的压力和压强是6×104Pa． （2）它受到的浮力大小是2.4×105N，排开水的体积是24m3． （3）吃水深度变小；理由如上所述．

据专家权威分析，试题“水陆两用坦克的车体呈船形，比普通坦克要大，既可在陆地上行驶，..”主要考查你对  压强的大小及其计算，浮力及阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算浮力及阿基米德原理物体的浮沉条件及其应用

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：浮力及阿基米德原理

• 浮力：
  （1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
  （2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
  （3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
  阿基米德原理：