Question

【題目】某型號(hào)挖掘機(jī)的實(shí)物圖(甲) 和作業(yè)范圍圖(乙)以及部分相關(guān)數(shù)據(jù)表，如圖17所示。挖掘機(jī)在4s內(nèi)將裝滿鏟斗的密度為1.6×l03kg／m3的泥土，從最大挖掘深度處送到位于最大卸料高度的裝載車上。 取g=10N／kg，求：

項(xiàng) 目	數(shù)值
整機(jī)質(zhì)量（kg）	5000
標(biāo)準(zhǔn)斗容（m3）	0.5
A最大挖掘深度（m）	3
B最大卸料高度（m）	5
兩履帶與地面接觸的總面積（m2）	4

（1）挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)（如圖甲），對(duì)地面的壓強(qiáng)。

（2）鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量。

（3）移送泥土的過程中，挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功。

（4）移送泥土的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是40kW，此過程挖掘機(jī)的機(jī)械效率

Answer 1

【答案】解：（1）壓強(qiáng)P==1.25×104Pa……（2分）

（2）泥土的質(zhì)量m=1.6×103kg/m3×0.5 m3=800kg……………（2分）

（3）對(duì)泥土做功W有=Gh=mgh=800kg×10N/kg×（3m+5m）=6.4×104J （2分）

（4）挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)4s內(nèi)做的總功W總=Pt=4×104W×4s=1.6×105J （1分）

挖掘機(jī)的機(jī)械效率………………（2分）

【解析】

（1）根據(jù)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)的質(zhì)量可求出其重力，此時(shí)重力即為壓力，從表中數(shù)據(jù)可知其受力面積為4m2，然后利用壓強(qiáng)公式即可求出答案．

（2）已知泥土的密度，從表中數(shù)據(jù)可知鏟斗的容積，利用密度公式變形即可求出鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量．

（3）移送泥土的過程中，挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功．是指對(duì)泥土的重力做功，那么在重力的方向上移動(dòng)的距離是最大挖掘深度和最大卸料高度之和，然后利用W=Gh即可求出挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功．

（4）先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是40kW求出挖掘機(jī)在4s內(nèi)做的總功，再利用η=×100%．即可求出此過程挖掘機(jī)的機(jī)械效率．

解：（1）壓強(qiáng)P==1.25×104Pa；

（2）泥土的質(zhì)量m=ρV=1.6×103kg/m3×0.5m3=800kg；

（3）對(duì)泥土做功W有=Gh=mgh=800kg×10N/kg×（3m+5m）=6.4×104J；

（4）挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)4s內(nèi)做的總功W總=Pt=4×104W×4s=1.6×105J；

挖掘機(jī)的機(jī)械效率η==40%．

答：（1）挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)（如圖甲），對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.25×104Pa；

（2）鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量為800kg；

（3）移送泥土的過程中，挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功為6.4×104J；

（4）此過程挖掘機(jī)的機(jī)械效率為40%．