Question

【題目】在雅安抗震救災中，解放軍部隊某戰(zhàn)士用150kW的鏟車清理廢墟。若鏟車用5s勻速推進了3m，然后將1.5t的建筑廢料舉高3m裝車運走(此過程是連續(xù)的)。柴油發(fā)動機的機械效率為34.5%。(g=10N/kg )(q煤油=4.6×107J/kg )

求：（1）在推土過程，鏟車受到的阻力。

（2）在舉高過程，鏟車所做的有用功。

（3）整個過程消耗柴油多少千克？

Answer 1

【答案】（1）2.5×105N （2）4.5×104J （3）0.05kg

【解析】

（1）．由P=可得，鏟車推土過程5s內(nèi)做的功為：

W=Pt=150000W×5s=7.5×105J，

由W=Fs可得，鏟車的動力為：

F===2.5×105N，

因鏟車勻速推進，則鏟車受到的阻力等于動力，即：

f=F=2.5×105N。

（2）．建筑廢料的質(zhì)量為1.5t，被鏟車舉高3m做的功為：

W′=Gh=mgh=1500kg×10N/kg×3m=4.5×104J。

（3）．鏟車整個過程做的所有有用功為：

W有=W+W′=7.5×105J+4.5×104J=7.95×105J，

柴油發(fā)動機的機械效率為34.5%，根據(jù)η=，則整個過程柴油放出的熱量為：

Q===2304347.8J，

根據(jù)Q=mq，則消耗柴油質(zhì)量為：

m===0.05kg。

答：（1）．在推土過程，鏟車受到的阻力為2.5×105N。

（2）．在舉高過程，鏟車所做的有用功為4.5×104J。

（3）．整個過程消耗柴油0.05kg。