Question

【題目】在全面建設小康社會的熱潮中，資陽市在各地農村開展了“改善農田，整理土地”的活動，其中推土機發揮了重要作用．如圖所示是TY160型履帶式推土機，其發動機額定功率為120kW，質量為1.5×104kg，每條履帶與地面的接觸面積為1.25m2．取g=10N/kg，求：

（1）推土機對水平地面的壓強；

（2）當推土機以額定功率進行推土作業時，在平直的場地上以5.4km/h的速度勻速前進了15m，求推土機所做的功及受到的阻力．

（3）若推土機以額定功率經過10s把一塊質量為6.0×103kg的石塊沿斜坡推到高5m的山坡上，則推土機的效率為多少？

Answer 1

【答案】（1）推土機對水平地面的壓強6×104Pa；

（2）推土機所做的功為1.2×106J，受到的阻力是8×104N．

（3）若推土機把石塊沿斜坡推到山坡上，推土機的效率為25%

【解析】

試題分析：（1）推土機對地面的壓力：F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N；

推土機對水平地面的壓強：P===6×104Pa．

（2）推土機以前進15m所用的時間：t===10s；

∴推土機所做的功：W=Pt=1.2×105W×10s=1.2×106J；

∴推土機推力：F推===8×104N；

∵推土機在勻速運動，∴受到的阻力和推力是一對平衡力；

即受到的阻力F阻=F推=8×104N．

（3）推土機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；

∴推土機的效率為：

η===25%．

答：（1）推土機對水平地面的壓強6×104Pa；

（2）推土機所做的功為1.2×106J，受到的阻力是8×104N．

（3）若推土機把石塊沿斜坡推到山坡上，推土機的效率為25%．