Question

【題目】在全面建設(shè)小康社會(huì)的熱潮中，資陽(yáng)市在各地農(nóng)村開(kāi)展了“改善農(nóng)田，整理土地”的活動(dòng)，其中推土機(jī)發(fā)揮了重要作用．如圖所示是TY160型履帶式推土機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為120kW，質(zhì)量為1.5×104kg，每條履帶與地面的接觸面積為1.25m2 ． 取g=10N/kg，求：

（1）推土機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）當(dāng)推土機(jī)以額定功率進(jìn)行推土作業(yè)時(shí)，在平直的場(chǎng)地上以5.4km/h的速度勻速前進(jìn)了15m，求推土機(jī)所做的功及受到的阻力．
（3）若推土機(jī)以額定功率經(jīng)過(guò)10s把一塊質(zhì)量為6.0×103kg的石塊沿斜坡推到高5m的山坡上，則推土機(jī)的效率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：推土機(jī)對(duì)地面的壓力：F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N；

推土機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：P= = =6×104Pa．

（2）解：推土機(jī)以前進(jìn)15m所用的時(shí)間：t= = =10s；

∴推土機(jī)所做的功：W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；

∴推土機(jī)推力：F推= = =8×104N；

∵推土機(jī)在勻速運(yùn)動(dòng)，∴受到的阻力和推力是一對(duì)平衡力；

即受到的阻力F阻=F推=8×104N．

（3）解：推土機(jī)將石塊沿斜坡推到山坡上，則：

W總=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；

W有用=G石h=m石gh=6.0×103kg×10N/kg×5m=3×105J；

∴推土機(jī)的效率為：

η= = =25%．

【解析】（1）根據(jù)推土機(jī)的質(zhì)量可求出其重力，它對(duì)地面的壓力等于其本身的重力；受力面積是推土機(jī)兩條履帶與地面的接觸面積；根據(jù)壓強(qiáng)公式P= ，代入數(shù)值，即可求出推土機(jī)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)．（2）推土機(jī)以額定功率進(jìn)行推土作業(yè)時(shí)，先求出前進(jìn)15m所用的時(shí)間，利用W=Pt 計(jì)算所做的功，因?yàn)樵谄街钡膱?chǎng)地上勻速前進(jìn)，推土機(jī)受到的阻力和推力是一對(duì)平衡力，再由公式 求出推力，從而知道阻力．（3）推土機(jī)以額定功率經(jīng)過(guò)10s所做的功是總功，將石塊沿斜坡推到高5m的山坡上，克服石塊重力做功為有用功，則推土機(jī)的效率直接利用 求解．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解二力平衡條件的應(yīng)用(二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）)，還要掌握壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算(壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．