初中物理苏科版九年级全册第十一章 简单机械和功综合与测试单元测试同步练习题

苏科版初中物理九年级上册第十一章《简单机械和功》单元测试卷

考试范围：第十一章；考试时间：75分钟；总分：80分

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

第I卷（选择题）

一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）

1. 图所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图所示，则杠杆(    )

A. 右端下沉 B. 左端下沉
C. 要保持平衡应将左端的物体向右移动 D. 要保持平衡应在右端再加挂一个物体

2. 小明自制的杆秤如图所示，为杆秤提纽，不挂重物和秤砣时，手提提纽杆秤可水平平衡。用它称一物体，已知秤砣质量，，当时，杆秤水平平衡，则物体的质量为(    )

A.  B.  C.  D.

3. 在图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是(    )

A. 定滑轮 B. 扳手
C. 镊子 D. 独轮车

4. 同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为、、，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则(    )

A.     B.    
C.    D.    

5. 把质量相等的、两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后(    )

A. A、均静止
B. 无法确定、的运动情况
C. 上升
D. 下降

6. 如图所示，用滑轮或滑轮组将物体匀速拉起，不计绳重以及轮与轴间的摩擦。每个滑轮质量相等，物体重力相等，、、、中拉力最大的图是(    )

A.  B.  C.  D.

7. 年月日，神舟十三号返回舱在海拔米左右的东风着陆场成功直立着陆。如图所示是工作人员登上返回舱，为航天员进行检查的情景。下列估测符合实际的是(    )

A. 返回舱的高度约为
B. 工作人员的体重约为
C. 工作人员登上返回舱顶部，克服自身重力做功约
D. 此时东风着陆场的大气压约为

8. 月日，中国女足在东京奥运会预选赛中战胜韩国队，成功晋级东京奥运会。如图所示为中国女足队员射门瞬间。下列说法正确的是(    )

A. 球的运动方向只与脚用力的大小有关
B. 球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C. 球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D. 球运动到最高点时受到的力是平衡力
 

9. 关于功和功率，下列说法正确的是(    )

A. 机器做功少，功率一定小
B. 功率小的机器做功不一定慢
C. 功率大的机器做功一定快
D. 功率大的机器一定比功率小的机器做功多

10. 小明两次分别用时、把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是(    )

A. 用时少的做功多 B. 用时少的做功功率大
C. 用时多的做功多 D. 用时多的做功功率大

11. 利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物提升了相同的高度，所用的拉力分别为、，拉力做的功分别为、，拉力的功率分别为、，机械效率分别是、忽略绳重与摩擦，下列关系式正确的是(    )

A.
B.
C.
D.

12. 如图所示，手用的力直接将物体匀速提升，做功为；若借助斜面用力把匀速提升相同高度，斜面的机械效率是，下列说法正确的是(    )

A. 借助斜面可以省功
B. 物体在斜面上只受重力、拉力、摩擦力三个力的作用
C. 借助斜面做的额外功为
D. 所做的功为

第II卷（非选择题）

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

13. 如图所示，甲、乙两套装置所用的每个滑轮质量都相等。用它们分别将相同质量的货物匀速竖直提升，在相等时间内绳端、移动距离相等忽略绳重和摩擦，在此过程中甲装置的拉力的功率______乙装置的拉力的功率；甲装置的提起该重物机械效率______乙装置的提起该重物机械效率

14. 一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为，速度为，汽车行驶，发动机做的功是______J.卡车牵引力是______。
15. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其一图像如图，在第时速度达到，通过的路程为。设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为，则汽车行驶时的功率为______，在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是______。
16. 用大小为的拉力通过滑轮组将重为的物体匀速提升，不计绳重与摩擦，拉力移动的距离为______，动滑轮重力是______。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

17. 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，为支点，画、的力臂和．

18. 图中特殊形状的铁棒能绕点转动，画出使它静止在图示位置的最小力。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

19. 两个班级正在进行拔河比赛，小凯观察到场上参赛同学的体重都较大。他们的身体会适当地向后倾斜。他猜想可能与摩擦力和杠杆的知识有关，于是进行了以下的实验探究：
    
    实验一：探究压力对摩擦力的影响
    为了测量物体受到滑动摩擦力的大小，在实验中应______ 拉动物体。
    比较甲、乙两次实验可以得出结论：在接触面______ 相同时，压力越______ ，滑动摩擦力越大。
    实验现象表明在拔河比赛中选体重大的同学，对地面的压力大，产生的摩擦力越大，比赛时他们的脚下不易打滑。
    实验二：探究杠杆倾斜对杠杆平衡的影响
    一轻质长木棍下端固定另一端用细线挂一重物，将弹簧测力计固定在木棍和墙面之间，当木棍静止时，如图丙所示。
    为了研究拔河比赛时同学身体后倾的现象，小凯应将木棍______ ，再次进行实验，当木棍静止时，弹簧测力计的示数变大了。比较这两次实验可得出：在木棍倾斜时，阻力保持不变，阻力臂会______ ，动力臂会______ ，所以木棍受到的拉力变大。
    实验现象表明，在拔河比赛时以脚为支点，身体适当的后倾，会增加对对方的拉力，同时身体不易向前倾倒。
20. 在探究杠杆平衡条件的实验中：
    
    实验前先观察杠杆，发现杠杆左端下沉，应调节左端的平衡螺母向______端移动，使杠杆在水平位置平衡。
    某次实验在杠杆右侧处挂两个相同的钩码如图甲所示，此时在杠杆左侧处挂______个相同的钩码杠杆就能恢复水平平衡。
    如图乙所示，用弹簧测力计在处竖直向上拉至杠杆水平平衡，此时弹簧测力计示数为，则每个钩码重为______。
    将图乙中弹簧测力计逐渐向左倾斜，整个过程保持杠杆仍在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将会______填“变大”、“不变”或“变小”，这是因为______。

五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）

21. 如图所示，用的拉力，将重的木箱匀速提升，所用的时间为则：
    

拉力所做的有用功是多少？

拉力的功率是多少？

滑轮组的机械效率是多少？

22. 一名体重为双脚与地面接触面积为的学生站在水平地面上，要用滑轮组在内将的重物匀速提升．
    

他站在地面上时对地面的压强多大？

画出滑轮组的绕线方式；

若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是，拉力多大？拉力的功率多大？

23. 如图所示是一种拉杆式旅行箱的结构示意图。若箱子总重，动力臂是阻力臂的倍，则提起拉杆的力至少为多少牛？

24. 如图所示是我国新装配的水陆两用坦克，总质量约为，配备的是柴油发动机，输出功率为，在水中最大行驶速度约为。
    求：该坦克在水中以最大速度匀速行驶半小时，该坦克发动机所做的功是多少？
    该坦克在河水中行驶时排开水的体积约为多少？
    该坦克在水中以最大速度匀速行驶时其受到的阻力约为多少？
    

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解：
、设一个钩码重为，杠杆一格长为，图杠杆平衡是因为：；
图分别加挂一个等重的物体后为便于研究，设物体的重也为，
左边力与力臂的乘积：
右边力与力臂的乘积：
因为，即右边力与力臂的乘积较大，
所以杠杆不能平衡，右端下沉；故A正确，B错误；
、若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故C错误；
若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故D错误。
故选：。
图杠杆是平衡的，原因是两边的力和力臂的乘积相等，图分别加挂一个等重的物体后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断丁图的杠杆是否还平衡。
本题考查了杠杆平衡的条件的应用，注意杠杆平衡的条件：动力动力臂阻力阻力臂的应用。
 

2.【答案】 

【解析】解：杆秤绕提纽转动，所以点是杆秤的支点，作用在处的力使杆秤逆时针转动，由于杆秤水平平衡，其力臂是，作用在处的力使杆秤顺时针转动，其力臂是；根据杠杆的平衡条件，可知，，即，解得，故A正确，、、D错误。
故选：。
根据杠杆的平衡条件可求出物体的质量。
本题主要考查杠杆的平衡的计算，其中正确理解支点，动力臂和阻力臂的计算是解题的关键之一。
 

3.【答案】 

【解析】解：、定滑轮实质是等臂杠杆，在使用时的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C、镊子在使用时其动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C符合题意；
D、独轮车在使用时其动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选：。
根据生活经验和图片，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
本题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
 

4.【答案】 

【解析】解：不计滑轮与轻绳间的摩擦，甲的拉力等于物体所受的摩擦力，，乙的拉力等于摩擦力的一半，，丙的拉力等于摩擦力的，，所以。
故选：。
物体对地面的压力不变，地面的粗糙程度不变，所以物体与地面的摩擦力不变，摩擦力等于绳子作用在物体的力，甲是定滑轮，摩擦力等于拉力，乙动滑轮上有段绳子，摩擦力是拉力的倍，丙动滑轮上有段绳子，摩擦力是拉力的倍。
本题考查滑轮组绳子拉力的计算，关键是知道动滑轮和定滑轮的工作特点，重点是会分析动滑轮上的绳子段数，还要知道影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙程度。
 

5.【答案】 

【解析】解：所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；与质量相等，重力相等，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，将拉起只需重力的一半即可，所以下降，上升。
故选：。
利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题。
此题考查了动滑轮、定滑轮的省力特点，属于基础题目。
 

6.【答案】 

【解析】解：每个滑轮质量相等，由可知动滑轮的重力相等，物体重力相等，
A、不计绳重以及轮与轴间的摩擦，动滑轮省一半力，则；
B、不计绳重以及轮与轴间的摩擦，则；
C、不计绳重以及轮与轴间的摩擦，定滑轮不省力，；
D、不计绳重以及轮与轴间的摩擦，，则；
所以最大，故B正确，ACD错误。
故选：。
定滑轮不省力，但可以改变力的方向；动滑轮能省力，但不能改变力的方向；
不计绳重以及轮与轴间的摩擦，根据得到拉力的大小。
本题考查滑轮的知识，知道动滑轮、动滑轮和滑轮组的特点。
 

7.【答案】 

【解析】

【分析】
本题以神舟十三号返回舱为背景考查了长度的估测、重力估测、功的计算等知识，是一道估测类的题。
不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
对于生活中数据的估测，应从实际的角度出发进行判断，也可从自己的角度出发判断，如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较，只要相差不大，即该数据就是合理的。
【解答】
解：、由图可知返回舱的高度比人的身高大一些，大约米，故A不符合实际；
B、工作人员的体重约为，故B不符合实际；
C、工作人员登上返回舱顶部，克服自身重力做功约，故C符合实际；
D、此时东风着陆场的大气压约为，故D不符合实际。
故选：。  

8.【答案】 

【解析】解：
A、球的运动方向只与脚用力的大小、力的方向和力的作用点有关，故A错误；
B、球离开脚后，球由于具有惯性，仍然会向前运动，故B正确；
C、踢出去的足球在空中向前运动的过程中，足球由于惯性向前运动，不再受到脚的作用力，所以脚对球的力对球没有做功，故C错误；
D、球运动到最高点时，只受重力和空气阻力的作用，这两个力的方向不同，因此受到的是非平衡力，故D错误。
故选：。
力的三要素是力的大小、力的方向和力的作用点；
任何物体都具有惯性；
做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；
对球运动到最高点时进行受力分析，判断其是否处于平衡状态。
此题涉及到了力的三要素、惯性、力是否做功的判断以及平衡状态的判定，是一道综合性的题目。
 

9.【答案】 

【解析】解：由功率的决定因素可知，没规定时间，做功少的机器，功率不一定小，所以不正确；
功率是来反应做功快慢的，故B错误，C正确；
功率大小与做功多少无关，所以D错误；
故选：。
功的决定因素是力和在力的方向上通过的距离；功率是由做功的多少和时间共同决定。
对概念要深刻理解，不要一知半解。
 

10.【答案】 

【解析】解：由题知，书的重力与前后两次上升的高度均不变，因此由可知，两次对书做的功相同，故AC错误；
两次对书做的功相同，根据可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：。
先根据比较两次爬楼对书做的功，又已知所用时间关系，然后根据比较两次对书做功功率的大小关系。
本题考查了功和功率的大小比较，关键是公式的灵活运用。
 

11.【答案】 

【解析】解：甲滑轮组中承担重物和动滑轮由段绳子，则有：；
乙滑轮组中承担重物和动滑轮由段绳子，则有：，物体重力和动滑轮重力均相等，所以；
忽略绳重与摩擦，额外功用来提升动滑轮，所以甲、乙滑轮组中，动滑轮重力相等，提升高度相等，所做的额外功均为：，即额外功相等；
甲、乙滑轮组中，所做的有用功均为：，物体重力相等，提升高度相等，所以有用功相等；由得，甲、乙滑轮组的总功相等。
由可知，因为有用功和总功均相等，所以机械效率大小相等；
由可知，总功和时间均相等，所以功率大小相等。
故ACD错误，B正确。
故选：。
根据承担重物和动滑轮的绳子段数，可判断拉力的大小。
结合题目的条件，确定额外功和有用功的大小，进而判断做功的大小。
根据功率的公式，可比较功率的大小。
根据机械效率的公式可分析的大小。
准确判断绳子段数，熟练运用功、功率、机械效率的公式，可解答此题。
 

12.【答案】 

【解析】解：、借助斜面可以省力，但不能省功，故A错误；
B、物体在斜面上受重力、拉力、摩擦力、支持力四个力的作用，故B错误；
、做功为，则使用斜面时拉力做的有用功为；斜面的机械效率是，所以总功为：；借助斜面做的额外功为：，故C错误，D正确。
故选：。
使用任何机械都不省功。
准确分析物体的受力情况。
根据得出有用功，再根据机械效率的公式变形得出总功，最后用总功和有用功之差，得出额外功。
理解斜面的工作原理，正确分析物体的受力情况，熟练运用机械效率的计算公式，可解答此题。
 

13.【答案】   

【解析】解：因忽略绳重和摩擦时，克服物体重力做的功为有用功，克服物体和动滑轮总重力做的功为总功，且两物体提升相同高度，所以，由可知，有用功和拉力做的总功均相等，
由可知，两装置的机械效率关系为；
因两物体提升相同高度时用的时间相等，
所以，由可知，拉力做功的功率关系为。
故答案为：；。
把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据功率计算公式可比较拉力做功的功率大小。
本题考查了滑轮组机械效率、功率之间关系的比较，明确有用功和总功的确定是关键。
 

14.【答案】   

【解析】解：发动机的功率，行驶时间，
由得，发动机做的功：
；
卡车的速度，
由得，卡车牵引力：
。
故答案为：；。
知道发动机的功率和工作时间，根据求出发动机做的功；
根据的变形公式求出卡车牵引力。
此题主要考查学生对功的公式和功率公式理解和掌握，关键是公式及变形公式的灵活运用，属于基础性题目，难度不大。
 

15.【答案】   

【解析】解：据图可知，汽车匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡力，即，
汽车行驶时的功率为：。
在内汽车发动机产生的牵引力所做的功：
。
故答案为：；
汽车在在平直的公路上做匀速直线运动时，牵引力与阻力是一对平衡力，即，根据可计算汽车功率；由于汽车的启动过程中，速度是变化的，而功率是恒定的，所以其牵引力是变化的，不能直接用来计算牵引力所做的功，而根据能量关系，可以用来计算启动阶段牵引力所做的功。
物体做匀速直线运动时受平衡力作用，平衡力具有等值的特点；变力做功不能直接用来计算，可以根据能量关系用来计算。
 

16.【答案】   

【解析】解：由图可知，吊起动滑轮绳子的股数，拉力移动的距离；
由可知，动滑轮的重力。
故答案为：；。
由图可知吊起动滑轮绳子的股数，拉力移动的距离是物体上升距离的倍；
知道拉力大小、物体的重力以及绳子的股数，不计绳重与摩擦，，利用求出动滑轮的重力。
本题考查了滑轮组绳子拉力股数的灵活运用，明确吊起动滑轮绳子的股数是解题的关键。
 

17.【答案】 

【解析】【解析】
此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的画法，确定支点，从支点向力的作用线引垂线．垂线段的长度即为力臂。
要解决此题，需要掌握力臂的概念，知道力臂是指从支点到力的作用线的距离。
【解答】
已知支点，从支点向的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂；从支点向阻力作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂，如图所示：
。
 

18.【答案】解：
由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；
图中支点在点，点离支点最远，当作为动力臂时，动力臂最长；由图知动力的方向应该向斜上方，过点垂直于向斜上方作出最小动力示意图，如下图所示：
 

【解析】力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；
杠杆平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
 

19.【答案】水平匀速直线  粗糙程度  大  向右倾斜  变大  变小 

【解析】解：实验一：探究压力对摩擦力的影响
只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，拉力大小才等于摩擦力的大小，故为测量物体滑动时受到的摩擦力，弹簧测力计应沿水平方向拉着物体做匀速直线运动；
甲乙两个实验中接触面的粗糙程度是相同的，压力的大小不同，弹簧测力计的示数不同，故可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力就越大；
实验二：探究杠杆倾斜对杠杆平衡的影响
为了研究拔河比赛时同学身体后倾的现象，小凯应将木棍向右倾斜；木棍倾斜时，阻力大小为物体的重力，阻力保持不变，根据力臂的定义可知，阻力臂会变大，动力臂会变小，根据杠杆的平衡条件可知，木棍受到的拉力变大了。
故答案为：实验一：水平匀速直线；粗糙程度；大；实验二：向右倾斜；变大；变小。
实验一：探究压力对摩擦力的影响
根据二力平衡条件分析；
影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小、接触面的粗糙程度，根据控制变量法分析；
实验二：探究杠杆倾斜对杠杆平衡的影响
分析图中动力臂、阻力臂的变化，根据杠杆的平衡条件分析拉力的变化。
本题考查了影响滑动摩擦力大小因素的实验、杠杆的平衡条件的应用，难度不大。
 

20.【答案】右      变大  拉力的力臂变小 

【解析】解：在探究杠杆平衡条件的实验中，实验前先观察杠杆，发现杠杆左端下沉，可调节左端的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡；
设一个钩码重为，杠杆一格长为，由杠杆平衡条件可知，，解得，故应在杠杆左边处挂个钩码；
由图乙可知，当弹簧测力计竖直向上拉动杠杆，杠杆在水平位置平衡，力臂，弹簧测力计示数为，处悬挂重物的重力，力臂；
依据杠杆平衡条件则有：，解得：；
当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，力臂变小，阻力和阻力臂不变，拉力会变大；
故答案为：右；；；变大；拉力的力臂变小。
杠杆平衡调节时，哪端较高，则应将平衡螺母向哪端移动；
设一个钩码重为，杠杆一格长为，根据杠杆平衡条件进行分析；
明确动力和动力臂、阻力和阻力臂，依据杠杆平衡条件即可求解；
根据杠杆的平衡条件，，当测力计倾斜时，动力臂减小，则动力变大；
本题主要考查探究杠杆平衡条件的实验及其应用，掌握杠杆平衡条件是解答本题的关键，是一道典型试题。
 

21.【答案】解：工人做的有用功：；
由滑轮组可知，拉力移动的距离，
则人做的总功；
则工人做功的功率；
机械效率：。
答：工人做的有用功为；
工人做功的功率为；
滑轮组的机械效率为。 

【解析】本题考查有用功、总功及机械效率的计算，应清楚各功的计算。
已知木箱的重力和升高的高度，则由功的公式即可求得有用功；
由滑轮组的特点可求出拉力的距离，由拉力的距离和拉力大小可求得人所做的总功，由功率公式可求得功率；
由有用功和总功，利用机械效率公式可求得机械效率。
 

22.【答案】解：
他站在地面上时对地面的压力：，
对地面的压强：；
因为滑轮组要求站在地面上提升重物，所以，最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在动滑轮上，如图所示：
；
由图可知，，则绳端移动的距离：，
拉力做的有用功：有，
由可得，
拉力做的总功：，
由可得，拉力的大小：，
拉力的功率：。
答：他站在地面上时对地面的压强为；
滑轮组的绕线方式如上图所示；
拉力为，拉力的功率为。 

【解析】本题考查压强的大小及其计算，滑轮组的机械效率，功率的计算。
他站在地面上时对地面的压力和自己的体重相等，又知道双脚与地面接触面积，根据求出对地面的压强；
在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向；
由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据求出绳端移动的距离，根据求出有用功，利用求出总功，利用求出拉力的大小，利用求出拉力的功率。
 

23.【答案】解：由题意可知，阻力，动力臂是阻力臂的倍即，
由杠杆的平衡条件可得，提起拉杆的力：
。
答：提起拉杆的力至少为。 

【解析】知道箱子的重力即阻力以及动力臂与阻力臂的关系，根据杠杆的平衡条件求出提起拉杆的力。
本题考查了杠杆平衡条件的应用，是一道较为简单的应用题。
 

24.【答案】解：匀速行驶半小时，坦克发动机所做的功：；
在水上航行时，坦克漂浮，坦克所受浮力：；
根据，可知坦克排开水的体积：
；
坦克在水中以最大速度匀速直线行驶半小时的路程；
由可得，该坦克在水中以最大速度匀速行驶时受到的牵引力：
；
因坦克匀速行驶，故坦克受到平衡力，阻力大小。
答：坦克发动机所做的功是；
该坦克在河水中行驶时排开水的体积约为；
该坦克在水中以最大速度匀速行驶时其受到的阻力约为。 

【解析】匀速行驶半小时，根据得出坦克发动机所做的功；
在水上航行时，坦克漂浮，根据得出坦克所受浮力；根据可知坦克排开水的体积；
根据得出坦克在水中以最大速度匀速直线行驶半小时的路程；由可得，该坦克在水中以最大速度匀速行驶时受到的牵引力，因坦克匀速行驶，故坦克受到平衡力，根据得出阻力大小。
本题考查功、浮力的计算，并考查阿基米德原理和二力平衡条件的应用，综合性强，难度适中。