Question

（2013?錦州一模）某型號履帶推土機，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）推土機對水平地面的壓強？
（2）當(dāng)推土機進行推土工作時，在平直的場地上以5.4km/h的速度勻速前進了900m，求推土機受到的阻力及推土機所做的功？
（3）若推土機在這段時間內(nèi)消耗柴油6kg，推土機推土工作時的效率是多少？

Answer 1

分析：（1）推土機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)壓強公式求出其對地面的壓強；
（2）推土機勻速前進時受到的阻力和動力相等，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%求出推土機推土工作時的效率．

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

F

S

=

1.7×105N

2×1.25m2

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

W

t

=

Fs

t

=Fv，
推土機的推力：
F_推=

P

v

=

120×103W

1.5m/s

=8×10⁴N，
∵推土機做勻速運動，
∴f=F_推=8×10⁴N；
推土機所做的功：
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，
推土機推土工作時的效率：
η=

W

Q

×100%=

7.2×107J

2.4×108J

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

點評：本題考查壓強、有用功、總功、功率、機械效率的計算，計算時一定注意公式中單位的統(tǒng)一，同時也要注意平衡力的應(yīng)用和功率公式的靈活運用．