Question

在城鄉建設中，推土機發揮著巨大作用。圖15為某型號履帶式推土機，額定功率為2.0× 10⁵W。請回答并計算.

(1)推土機安裝履帶，是為了在松軟的土地上作業時_______________________________ ;當推土機在濕滑的土地上作業時，履帶上凸出的棱則起到____________________________的作用。

(2)當推土機在平直場地上以額定功率進行推土作業時，在1 min內勻速前進了120m，求推土機受到的阻力。

(3)若推土機發動機的效率為40%，工作一段時間消耗柴油50L，求此過程中推土機做的功。已知柴油的密度為0.8×10³ kg/m³ ，熱值為4.0× 10⁷J/kg。

Answer 1

(1)(2分)減小壓強 增大摩擦

(2)(3分)推土機做功W = Pt = Fs

由于推土機勻速運動，則推土機受到的阻力F_f =1.0 x 105N

(3)(3分)消耗的柴油質量m =ρV= 0.8 ×10³kg/m³×50 ×10^-3m³= 40kg

柴油完全燃燒放出的熱量Q=mq=40kg ×4. 0× 10⁷J/kg = 1.6 ×10⁹ J

推土機做的功W=Qη=1.6 ×10⁹J ×40% =6.4 × 10⁸J

【評析】本題考查了了力學，熱學知識。（1）壓力不變，增大受力面積可以減小壓強；壓力不變，增大接觸面的粗糙程度，可以增大摩擦力；（2）根據受力平衡知識的，阻力等于牽引力，再根據功，功率計算公式即可；（3）柴油完全燃燒產生的熱量為總功，再結合機械效率算出推土機所做的功。