Question

【题目】2017年罗庄区“五路一河”（湖北路、沂蒙路、罗程路、南外环、沂册路、陷泥河）重点项目工作正在稳步推进，如图，施工现场有一台履带式推土机，其发动机的额定功率为120kW，质量为1.5×104kg，每条履带与地面的接触面积为1.25m2 ， g=10N/kg．求：
（1）推土机对水平地面的压强；
（2）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，推土机所做的功是多少？
（3）在（2）问的基础上计算出推土机受到的阻力是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：推土机对水平地面的压力：

F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N，

受力面积：

S=1.25m2×2=2.5m2，

推土机对水平地面的压强：

p= = =6×104Pa；

答：推土机对水平地面的压强为6×104Pa

（2）解：由v= 可得，推土机作业的时间：

t= = =10s，

由P= 可得，推土机所做的功：

W=Pt=120×103W×10s=1.2×106J；

答：推土机所做的功是1.2×106J

（3）解：由W=Fs可得，推土机的牵引力：

F′= = =8×104N，

因推土机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

所以，推土机受到的阻力f=F′=8×104N．

答：在（2）问的基础上计算出推土机受到的阻力是8×104N

【解析】（1）推土机对水平地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为两条履带与地面的接触面积之和，根据p= 求出推土机对水平地面的压强；（2）根据v= 求出推土机作业的时间，根据P= 求出推土机所做的功；（3）根据W=Fs求出推土机的牵引力，推土机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等．
【考点精析】通过灵活运用压强的大小及其计算和功率计算公式的应用，掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s即可以解答此题．