Question

某型号履带推土机，它的功率为120kW，质量为1.7×10⁴kg，每条履带与地面的接触面积为1.25m²（g取10N/kg，柴油的热值为4.0×10⁷J/kg）求：
（1）推土机对水平地面的压强？
（2）当推土机进行推土工作时，在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了900m，求推土机受到的阻力及推土机所做的功？
（3）若推土机在这段时间内消耗柴油6kg，推土机推土工作时的效率是多少？

Answer 1

解：（1）推土机对水平地面的压力：
F=G=mg=1.7×10⁴kg×10N/kg=1.7×10⁵N；
推土机对水平地面的压强：
p===6.8×10⁴Pa；
（2）推土机匀速直线运动的速度：
v=5.4km/h=1.5m/s，
∵P===Fv，
推土机的推力：
F_推===8×10⁴N，
∵推土机做匀速运动，
∴f=F_推=8×10⁴N；
推土机所做的功：
W=Fs=8×10⁴N×900m=7.2×10⁷J；
（3）消耗柴油产生的热量：
Q=mq=6kg×4.0×10⁷J/kg=2.4×10⁸J，
推土机推土工作时的效率：
η=×100%=×100%=30%．
答：（1）推土机对水平地面的压强为6.8×10⁴Pa；
（2）推土机受到的阻力为8×10⁴N，推土机所做的功为7.2×10⁷J；
（3）推土机推土工作时的效率是30%．
分析：（1）推土机对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，再根据压强公式求出其对地面的压强；
（2）推土机匀速前进时受到的阻力和动力相等，根据P=Fv求出它受到的阻力，根据W=Fs求出推土机所做的功；
（3）根据Q=mq求出消耗柴油产生的热量，利用η=×100%求出推土机推土工作时的效率．
点评：本题考查压强、有用功、总功、功率、机械效率的计算，计算时一定注意公式中单位的统一，同时也要注意平衡力的应用和功率公式的灵活运用．