Question

某型號挖掘機的實物圖（甲） 和作業(yè)范圍圖（乙）以及部分相關數(shù)據(jù)表，如下表所示．挖掘機在4s內(nèi)將裝滿鏟斗的密度為1.6×l0³kg/m³的泥土，從最大挖掘深度處送到位于最大卸料高度的裝載車上．挖掘機靜止在水平地面上不工作時（如圖甲），對地面的壓強是

1.25×10⁴

Pa，鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量為

800

kg，移送泥土的過程中，挖掘機對泥土所做的功是

6.4×10⁴

J，移送泥土的過程中，發(fā)動機的總功率是40kW，此過程挖掘機的機械效率為

40%

．（g取10/kg）

整機質(zhì)量/kg	標準斗容/m3	A最大挖掘 深度/m	B最大卸料 高度/m	兩履帶與地面接觸的總面積/m2
5000	0.5	3	5	4

Answer 1

分析：（1）根據(jù)挖掘機靜止在水平地面上不工作時的質(zhì)量可求出其重力，此時重力即為壓力，從表中數(shù)據(jù)可知其受力面積為4m²，然后利用壓強公式即可求出答案．
（2）已知泥土的密度，從表中數(shù)據(jù)可知鏟斗的容積，利用密度公式變形即可求出鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量．
（3）移送泥土的過程中，挖掘機對泥土所做的功．是指對泥土的重力做功，那么在重力的方向上移動的距離是最大挖掘深度和最大卸料高度之和，然后利用W=Gh即可求出挖掘機對泥土所做的功．
（4）先根據(jù)發(fā)動機的總功率是40kW求出挖掘機在4s內(nèi)做的總功，再利用η=

W有用

W總

×100%．即可求出此過程挖掘機的機械效率．

解答：解：（1）F=G=mg=5000kg×10N/kg=5×10⁴N，
對地面的壓強P=

F

S

=

5×104N

4m2

=1.25×10⁴Pa；
（2）∵ρ=

m

V

，
∴m_泥=ρ_泥V=1.6×l0³kg/m³×0.5m³=800kg，
G_泥=m_泥g=800kg×10N/kg=8×10³N，
（3）對泥土做功W_有=G_泥h=8×10³N×（3m+5m）=6.4×10⁴J，
（4）挖掘機的發(fā)動機4s內(nèi)做的總功W_總=Pt=4×10⁴W×4s=1.6×10⁵J；
挖掘機的機械效率η=

W有用

W總

×100%=

6.4×104J

1.6×105J

×100%=40%．
故答案為：1.25×10⁴；800；6.4×10⁴；40%．

點評：此題主要考查學生對壓強的計算，密度公式的應用，功率的計算等知識點的理解與掌握，此題涉及到的知識點較多，綜合性強，難度較大，屬于難題．認真審題，從圖表中發(fā)現(xiàn)相關信息是解題的關鍵．