Question

13．如圖所示是某型號(hào)履帶式推土機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為150kW，質(zhì)量為2.5×10⁴kg，履帶與地面的總接觸面積為2.5m²（取g=10N/kg）．求：
（1）推土機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）若推土機(jī)在平直場地上以額定功率作業(yè)，當(dāng)它以3.6km/h的速度勻速前進(jìn)10m的過程中，它受到的牽引力是多大？
（3）推土機(jī)克服阻力所做的功是多大？

Answer 1

分析 （1）推土機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）知道發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率和行駛的速度，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出受到的牽引力；
（3）推土機(jī)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，根據(jù)W=Fs求出克服阻力所做的功．

解答 解：（1）推土機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力：
F_壓=G=mg=2.5×10⁴kg×10N/kg=2.5×10⁵N，
對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{2.5×1{0}^{5}N}{2.5{m}^{2}}$=1×10⁵Pa；
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=150kW=1.5×10⁵W，行駛的速度v=3.6km/h=1m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得，受到的牽引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.5×1{0}^{5}W}{1m/s}$=1.5×10⁵N；
（3）因推土機(jī)勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對(duì)平衡力，
所以，推土機(jī)克服阻力所做的功：
W=fs=Fs=1.5×10⁵N×10m=1.5×10⁶J．
答：（1）推土機(jī)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1×10⁵Pa；
（2）當(dāng)它以3.6km/h的速度勻速前進(jìn)10m的過程中，它受到的牽引力是1.5×10⁵N；
（3）推土機(jī)克服阻力所做的功是1.5×10⁶J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、功率公式、做功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，計(jì)算過程要注意單位的換算．