题文

某型号挖掘机的实物图（甲） 和作业范围图（乙）以及部分相关数据表，如图所示．挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×103kg/m3的泥土，从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上． 取g=10N/kg，求： 项目 数值 整机质量（kg） 5000 标准斗容（m3） 0.5 A最大挖掘深度（m） 3 B最大卸料高度（m） 5 两履带与地面接触的总面积（m2） 4 （1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强． （2）铲斗内泥土的质量． （3）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功． （4）移送泥土的过程中，发动机的总功率是40kW，此过程挖掘机的机械效率．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）压强P= F S = G S = mg S = 5000kg×10N/kg 4m2 =1.25×104Pa； （2）泥土的质量m=ρV=1.6×103kg/m3×0.5m3=800kg； （3）对泥土做功W有=Gh=mgh=800kg×10N/kg×（3m+5m）=6.4×104J； （4）挖掘机的发动机4s内做的总功W总=Pt=4×104W×4s=1.6×105J； 挖掘机的机械效率η= W有 W总 = 6.4×104J 1.6×105J =40%． 答：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强为1.25×104Pa； （2）铲斗内泥土的质量为800kg； （3）移送泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功为6.4×104J； （4）此过程挖掘机的机械效率为40%．

据专家权威分析，试题“某型号挖掘机的实物图（甲）和作业范围图（乙）以及部分相关数据表，..”主要考查你对  压强的大小及其计算，功的计算，机械效率的计算，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算功的计算机械效率的计算重力的计算

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）