Question

【題目】在全面建設(shè)小康社會的熱潮中，資陽市在各地農(nóng)村開展了“改善農(nóng)田，整理土地”的活動，其中推土機發(fā)揮了重要作用．如圖所示是TY160型履帶式推土機，其發(fā)動機額定功率為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）推土機對水平地面的壓強；
（2）當推土機以額定功率進行推土作業(yè)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(jīng)過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，則推土機的效率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：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）解：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）解：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%．

【解析】（1）根據(jù)推土機的質(zhì)量可求出其重力，它對地面的壓力等于其本身的重力；受力面積是推土機兩條履帶與地面的接觸面積；根據(jù)壓強公式P= ，代入數(shù)值，即可求出推土機對水平地面的壓強．（2）推土機以額定功率進行推土作業(yè)時，先求出前進15m所用的時間，利用W=Pt 計算所做的功，因為在平直的場地上勻速前進，推土機受到的阻力和推力是一對平衡力，再由公式 求出推力，從而知道阻力．（3）推土機以額定功率經(jīng)過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，則推土機的效率直接利用 求解．
【考點精析】認真審題，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）)，還要掌握壓強的大小及其計算(壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，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水平面的壓強大約為20Pa）)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．