Question

（2013?錦州一模）某型號(hào)履帶推土機(jī)，它的功率為120kW，質(zhì)量為1.7×10⁴kg，每條履帶與地面的接觸面積為1.25m²（g取10N/kg，柴油的熱值為4.0×10⁷J/kg）求：
（1）推土機(jī)對水平地面的壓強(qiáng)？
（2）當(dāng)推土機(jī)進(jìn)行推土工作時(shí)，在平直的場地上以5.4km/h的速度勻速前進(jìn)了900m，求推土機(jī)受到的阻力及推土機(jī)所做的功？
（3）若推土機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)消耗柴油6kg，推土機(jī)推土工作時(shí)的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）推土機(jī)對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出其對地面的壓強(qiáng)；
（2）推土機(jī)勻速前進(jìn)時(shí)受到的阻力和動(dòng)力相等，根據(jù)P=Fv求出它受到的阻力，根據(jù)W=Fs求出推土機(jī)所做的功；
（3）根據(jù)Q=mq求出消耗柴油產(chǎn)生的熱量，利用η=

W

Q

×100%求出推土機(jī)推土工作時(shí)的效率．

解答：解：（1）推土機(jī)對水平地面的壓力：
F=G=mg=1.7×10⁴kg×10N/kg=1.7×10⁵N；
推土機(jī)對水平地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

1.7×105N

2×1.25m2

=6.8×10⁴Pa；
（2）推土機(jī)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度：
v=5.4km/h=1.5m/s，
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
推土機(jī)的推力：
F_推=

P

v

=

120×103W

1.5m/s

=8×10⁴N，
∵推土機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，
∴f=F_推=8×10⁴N；
推土機(jī)所做的功：
W=Fs=8×10⁴N×900m=7.2×10⁷J；
（3）消耗柴油產(chǎn)生的熱量：
Q=mq=6kg×4.0×10⁷J/kg=2.4×10⁸J，
推土機(jī)推土工作時(shí)的效率：
η=

W

Q

×100%=

7.2×107J

2.4×108J

×100%=30%．
答：（1）推土機(jī)對水平地面的壓強(qiáng)為6.8×10⁴Pa；
（2）推土機(jī)受到的阻力為8×10⁴N，推土機(jī)所做的功為7.2×10⁷J；
（3）推土機(jī)推土工作時(shí)的效率是30%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查壓強(qiáng)、有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，計(jì)算時(shí)一定注意公式中單位的統(tǒng)一，同時(shí)也要注意平衡力的應(yīng)用和功率公式的靈活運(yùn)用．