题文

随着千万吨钢铁基地落户湛江市东海岛，一栋栋厂房在大型机械的轰鸣声中拔地而起，工地上推土机来回穿梭，呈现出一片热闹的景象．现在该项工程已初见规模，规划2011年正式投产．已知现场有一台履带推土机（如图所示），质量为5100kg，额定功率为60kw，两条履带跟地面接触的总面积约为1.5m2，g取10N/kg．求： （1）推土机静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多大？ （2）假若该推土机工作效率为80%，它在水平地面上以额定功率匀速直线行驶，前进的速度为4m/s，请计算该推土机在1分钟内牵引力所做的功是多少？推土机受到的阻力是多大？

题型：问答题  难度：中档

答案

已知：质量m=5100kg，额定功率P=60kW=6×104W，两条履带跟地面接触的总面积S=1.5m2，g=10N/kg． 求：（1）对地面的压强P=？；     （2）该推土机在1分钟内牵引力所做的功W=？；推土机受到的阻力f=？ （1）推土机的重力：G=mg=5100kg×10N/kg=5.1×104N， ∵推土机静止在水平地面上， ∴推土机对地面的压力： F=G=5.1×104N， 推土机静止时对地面的压强： P= F S = 51000N 1.5m2 =3.4×104Pa； （2）∵P= W t ， ∴推土机做的功： W=Pt=6×104W×60s=3.6×106J， 牵引力在1min内做的功： W牵=ηW=80%×3.6×106J=2.88×106J， ∵v= s t ， ∴推土机在1min内所移动的路程： s=vt=4m/s×60 s=240m， 由W牵=F牵s得： F牵= W牵 S = 2.88×106J 240m =1.2×104N， ∵它在水平地面上以额定功率匀速直线行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等， ∴推土机所受的阻力： f=F牵=1.2×104N． 答：（1）推土机静止时对地面的压强为3.4×104Pa． （2）推土机牵引力在1min内做的功为2.88×106J，推土机所受的阻力为1.2×104N．

据专家权威分析，试题“随着千万吨钢铁基地落户湛江市东海岛，一栋栋厂房在大型机械的轰..”主要考查你对  压强的大小及其计算，速度公式及其应用，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速度公式及其应用重力的计算

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。