雅安地震牽動(dòng)全國(guó)人民的心,在抗震救災(zāi)中,挖掘機(jī)發(fā)揮了很大的作用.某型號(hào)挖掘機(jī)的質(zhì)量3000kg,兩履帶與地面接觸的總面積1.5m2.挖掘機(jī)在6s內(nèi)將裝滿鏟斗質(zhì)量為0.75t的泥石送到岸邊,挖掘深度h=2m.(如圖乙所示)(取g=10N/kg)請(qǐng)回答:

(1)如圖所示的挖掘機(jī)和日常觀察到的挖掘機(jī)工作場(chǎng)景中包含著許多科學(xué)知識(shí),例如:履帶有很粗的條紋,是為了增大摩擦.請(qǐng)你在挖掘機(jī)工作場(chǎng)景中尋找另一例科學(xué)現(xiàn)象,并用所學(xué)知識(shí)作解釋  .(請(qǐng)?zhí)钤诖痤}卡的表格中)

(2)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)多大?

(3)挖掘機(jī)每挖一次泥石并水平移送到岸邊,對(duì)泥石做功多少?(假設(shè)每次都裝滿鏟斗)

(4)若發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是20kW,挖泥過程中挖掘機(jī)的機(jī)械效率多大?

 


分析:    (1)本題主要涉及到力學(xué)的摩擦力、壓強(qiáng)、杠桿等,從這幾個(gè)方面舉出事例;

(2)挖掘機(jī)靜止在水平地面上時(shí),壓力和自身的重力相等,根據(jù)G=mg求出其大小,根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)地面的壓強(qiáng);

(3)移送泥土的過程中,挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功是指對(duì)泥土的重力做功,利用W=Gh即求出挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功;

(4)根據(jù)W=Pt求出發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功,利用效率公式求出挖泥過程中挖掘機(jī)的機(jī)械效率.

解答:    解:(1)履帶很寬,是為了在壓力一定時(shí),增大受力面積減小壓強(qiáng);挖斗的尖端有鋸齒狀,是為了在壓力一定時(shí),減小受力面積增大壓強(qiáng)等;

(2)挖掘機(jī)靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力:

F=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N,

對(duì)地面的壓強(qiáng):

p===2×104Pa;

(3)挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的有用功:

W=Gh=mgh=0.75×103kg×10N/kg×2m=1.5×104J;

(4)挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)5s內(nèi)做的總功:

W=Pt=20×103W×6s=1.2×105J;

挖掘機(jī)的機(jī)械效率:

η=×100%=×100%=12.5%.

答:(1)履帶很寬,是為了在壓力一定時(shí),增大受力面積減小壓強(qiáng)(答案合理即可);

(2)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa;

(3)挖掘機(jī)每挖一次泥石并水平移送到岸邊,對(duì)泥石做功為1.5×104J;

(4)若發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是20kw,挖泥過程中挖掘機(jī)的機(jī)械效率為12.5%.


練習(xí)冊(cè)系列答案
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