Question

河池飛機(jī)場(chǎng)位于河池市西北方向的見(jiàn)塘山，距離河池市中心37公里．2008年12月開(kāi)工至今年4月，土石方工程已基本完工．在建設(shè)機(jī)場(chǎng)的過(guò)程中，挖掘機(jī)發(fā)揮了重要的作用．在工程施工中使用的某型號(hào)挖掘機(jī)如圖甲所示，它的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示．挖掘機(jī)在運(yùn)送砂土過(guò)程中，裝有1.8×10⁴N砂土的鏟斗用4s以2.4m/s的平均速度從圖乙中最低點(diǎn)A移到最高點(diǎn)B，接著再用2s沿水平方向移動(dòng)4m將砂土卸到汽車上．求：（g=10N/kg）

項(xiàng)  目	數(shù)值
整機(jī)質(zhì)量（kg）	9000
發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率（kW）	150
標(biāo)準(zhǔn)斗容（m3）	1.2
兩履帶與地面接觸的總面積（m2）	4.5

（1）鏟斗從A點(diǎn)移到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程．
（2）挖掘機(jī)靜止且不工作時(shí)（如圖甲所示）對(duì)水平地面的壓強(qiáng)．
（3）如果挖掘機(jī)在上述運(yùn)送砂土過(guò)程中的平均功率為60kW，此過(guò)程挖掘機(jī)的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）已知速度和時(shí)間，根據(jù)公式S=Vt可求鏟斗從A點(diǎn)移到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程．
（2）在水平面上，壓力等于物體自身的重力，根據(jù)公式P=

F

S

可求對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）先根據(jù)公式W=Gh計(jì)算有用功，再利用公式W=Pt計(jì)算總功，機(jī)械效率等于有用功與總功的比值．

解答：解：（1）鏟斗從A點(diǎn)移到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程S=Vt=2.4m/s×4s=9.6m．
答：鏟斗從A點(diǎn)移到B點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為9.6m．
（2）對(duì)水平地面的壓力F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×10⁴N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)P=

F

S1

=

9×104N

4.5m2

=2×10⁴Pa．
答：對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2×10⁴Pa．
（3）送料過(guò)程中做的有用功
W_有用=Gh_總=1.8×10⁴N×8m=1.44×10⁵J，
送料過(guò)程中挖掘機(jī)做的總功
W_總=P_送t_總=6×10⁴W×4s=2.4×10⁵J，
送料過(guò)程的機(jī)械效率η=

W有用

W總

=

1.44×105J

2.4×105J

×100%=60%．
答：此過(guò)程挖掘機(jī)的機(jī)械效率為60%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查路程、壓強(qiáng)、有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力，最容易出錯(cuò)的是在水平方向移動(dòng)距離挖掘機(jī)對(duì)砂土不做功．