Question

7．如圖所示，某工人用小鏟車清理廢墟．
（1）若小鏟車的功率是10kW，的用時6s勻速推進了一段距離，在推土過程，鏟車對廢料做的功．
（2）小鏟車接著將以上重力是4000N的廢料舉高2m，在舉高過程，鏟車對廢料所做的功．
（3）若以上兩個過程對小鏟車來說都可算是有用功，則這兩個過程中鏟車共做了多少有用功？
（4）若以上兩個過程是連續的，小鏟車消耗柴油0.01Kg，（q_油=3.4×10⁷J/Kg）求：該柴油發動機在整個過程中的效率．

Answer 1

分析 （1）鏟車對廢料做的功利用W₁=Pt可求；
（2）根據W₂=Gh求出鏟車做的功；
（3）由題意可得W_有用=W₁+W₂可得；
（4）利用Q_放=qm求出燃料放出的熱量，再根據公式η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$求出柴油發動機在整個過程中的效率．

解答 解：已知，P=10kW=10000W，t=6s，G=4000N．h=2m．m_柴油=0.01kg，q_油=3.4×10⁷J/kg，
（1）在推土過程，鏟車對廢料做的功，
W₁=Pt=10000W×6s=60000J
（2）在舉高過程，鏟車對廢料所做的功
W₂=Gh=4000N×2m=8000J，
（3）這兩個過程中鏟車共做的有用功
W_有=W₁+W₂=60000J+8000J=68000J；
（4）消耗柴油0.01kg放出的熱量，
Q_放=qm=3.4×10⁷J/kg×0.01kg=3.4x10⁵J
柴油發動機在整個過程中的效率
η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$=$\frac{68000J}{3.4×1{0}^{5}J}$=20%．
答：（1）在推土過程，鏟車對廢料做的功是60000J；
（2）在舉高過程，鏟車對廢料所做的功是8000J；
（3）則這兩個過程中鏟車共做了68000J有用功；
（4）該柴油發動機在整個過程中的效率是20%．

點評 此題主要考查的是學生對重力、功、速度、功率計算公式的理解和掌握，知識點較多，但都是基礎性題目．