Question

如圖是長沙市書院南路排水改造和道路擴建工程中的TY160型履帶式推土機．它的額定功率為120kW，質量為1.8×10⁴kg，每條履帶與地面的接觸面積為1.25m²．請根據文中信息解決下列問題
（1）推土機對水平地面的壓強；
（2）當推土機以額定功率進行推土作業時，在平直的場地上以0.5m/s的速度勻速前進了15m，求推土機受到的阻力及推土機所做的功．（取g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知質量，根據G=mg求出推土機的重力，此時推土機對地面的壓力等于其重力，然后根據P=求出推土機對水平地面的壓強；
（2）先根據F=求出推土機的牽引力，再根據二力平衡求出阻力大小；已知推土機行駛的距離，根據W=FS即可求出推土機所做的功．
解答：已知：m=1.8×10⁴kg，S=2×1.25m²=2.5m²，P=120kW=120000W，v=0.5m/s，s=15m，g=10N/kg
求：P，f，W
解：（1）推土機對地面的壓力：F=G=mg=1.8×10⁴kg×10N/kg=1.8×10⁵N，
推土機對地面的壓強：
P===7.2×10⁴Pa．
答：推土機對水平地面的壓強為7.2×10⁴Pa；
（2）推土機受到的牽引力F===2.4×10⁵N，
推土機受到的阻力
 f=F=2.4×10⁵N，
推土機所作的功
 W=Fs=2.4×10⁵N×15m=3.6×10⁶J．
答：推土機受到的阻力為2.4×10⁵N；推土機所做的功為3.6×10⁶J．
點評：本題綜合考查壓強的計算公式以及功的計算公式的掌握情況，同時會根據二力平衡分析力與力的關系．