Question

打樁機(jī)是利用沖擊力將樁打入地層的樁工機(jī)械．圖甲是落錘式打樁機(jī)實(shí)物圖．樁錘由卷?yè)P(yáng)機(jī)用吊鉤提升，釋放后自由下落而打樁．其原理示意圖如圖乙所示．已知樁錘的質(zhì)量M=400Kg，樁錘底面積S₁=0.1m²，樁的頂面積S₂=0.04m²．g取10N/Kg．
（1）若樁錘自由下落打在樁上的瞬時(shí)壓力為F=2.0×10³N，求此時(shí)樁錘對(duì)樁的壓強(qiáng)．
（2）若卷?yè)P(yáng)機(jī)把樁錘勻速提升1.8m，所用時(shí)間為2s，在此提升過(guò)程中卷?yè)P(yáng)機(jī)的效率為60%，求卷?yè)P(yáng)機(jī)的功率．

Answer 1

分析：（1）明確樁錘對(duì)樁的瞬間壓力是F=2.0×10³N，受力面積是樁的頂面積S=0.04m²，根據(jù)壓強(qiáng)公式P=

F

S

，可直接求出．
（2）先求出卷?yè)P(yáng)機(jī)克服重力做的功W_有=mgh，總功為W_總=Pt，又卷?yè)P(yáng)機(jī)的效率為60%，根據(jù)公式η=

W有

W總

，可求出卷?yè)P(yáng)機(jī)的功率．

解答：解：（1）樁錘對(duì)樁的壓強(qiáng)是P=

F

S

=

2.0×103N

0.04m2

=5×10⁴Pa．
（2）卷?yè)P(yáng)機(jī)克服重力做的功W_有=mgh=400kg×10N/Kg×1.8m=7.2×10³J，
卷?yè)P(yáng)機(jī)的效率是η=

W有

W總

=

7.2×103J

P×2s

×100%=60%，
解得，P=6000W．
答：（1）樁錘對(duì)樁的壓強(qiáng)是5×10⁴Pa．
（2）卷?yè)P(yáng)機(jī)的功率是6000W．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)及功率的大小與計(jì)算的理解和掌握，牢記有用功、總功的計(jì)算公式，并能熟練運(yùn)用公式，在解答時(shí)，各物理量要注意統(tǒng)一使用國(guó)際單位制單位．