Question

如圖所示，在青海玉樹抗震救災(zāi)清理廢墟過程中，解放軍部隊(duì)某戰(zhàn)士用150kW的鏟車開足馬力工作．若鏟車用5s勻速推進(jìn)了3m，然后將1.5t的建筑廢料舉高3m裝車運(yùn)走，整個過程是連續(xù)的，若柴油發(fā)電機(jī)的熱效率為34.5%．（q_柴=3.3×10⁷J/kg）求：
（1）在推土過程，鏟車受到的阻力．
（2）在舉高過程，鏟車所做的功．
（3）整個過程消耗柴油多少千克？

Answer 1

（1）根據(jù)速度公式v=

S

t

=

3m

5s

=0.6m/s，
鏟車受到的阻力f=F=

P

v

=

150×103W

0.6m/s

=2.5×105N，
答：在推土過程，鏟車受到的阻力為2.5×10⁵N．
（2）根據(jù)做功公式W=Gh及重力公式G=mg就可推導(dǎo)出鏟車所做的功公式為W₁=Gh=mgh=1.5×10³kg×10N/kg×3m=4.5×10⁴J，
答：在舉高過程，鏟車所做的功為4.5×10⁴J．
（3）鏟車勻速前進(jìn)時(shí)做功：W₂=Fs=2.5×10⁵N×3m=7.5×10⁵J，
鏟車整個過程做的總功：W=W₁+W₂=4.5×10⁴J+7.5×10⁵J=7.95×10⁵J，
設(shè)柴油燃燒放出的熱量為Q，Q×34.5%=W
則Q=

W

34.5%

=

7.95×105J

0.345

=2.3×106J，
由Q=mq得柴油的質(zhì)量m=

Q

q

=

2.3×106J

3.3×107J/kg

=0.07kg，
答：整個過程消耗柴油的質(zhì)量為0.07kg．