题目内容
【题目】铲车是现代工程建设中重要的机械装备,如图所示的铲车自重为8.5t,在正常工作中,其发动机的额定功率为150kW,四个车轮与地面的接触面积为0.2m2 , 用5s的时间推土前进了3m,然后又将1.5t的土举高了3m装车运走,整个过程是连续的,若铲车发动机的能源来于燃烧柴油且其效率为34.5%,(q柴=3.3×107J/kg,g=10N/kg)求:
(1)在推土过程中,铲车受到的阻力为多大?
(2)在把土举起时,铲车对地面的压强是多大?
(3)在这次推土、装土作业中,铲车发动机消耗的柴油为多少kg?(最后结果保留两位小数)
【答案】 (1) 2.5×105N(2) 5×105Pa (3) 0.08kg
【解析】
(1)先根据速度公式求出铲车在推土过程中的速度,然后根据P=Fv求出牵引力,最后根据二力平衡的条件求出阻力;(2)先根据G=mg求出铲车和土的总重力,水平面受到的压力等于其重力,然后根据P=求出铲车对地面的压强;(3)先根据W=Pt求出铲土机做的功,然后根据机械效率的变形公式求出柴油完全燃烧放出的热量,最后根据Q放=mq求出柴油的质量.
(1)铲车在推土过程中的速度:v==0.6m/s;由P=Fv可知,牵引力:F=
=2.5×105N;因为铲车在铲土过程中受平衡力作用,因此牵引力和阻力是一对平衡力,即f=F=2.5×105N;(2)铲车和土的总重力:G总=(8.5×103kg+1.5×103kg)×10N/kg=105N;因为地面受到的压力等于铲车和土的总重力,所以在把土举起时,铲车对地面的压强:p=
=5×105Pa;(3)铲土机做的功:W=Pt=150000W×5s=7.5×105J;由η=
可知,Q放=
=2.2×106J;由Q放=mq可得,m=
≈0.08kg.
答:(1)在推土过程中,铲车受到的阻力为2.5×105N;(2)在把土举起时,铲车对地面的压强是5×105Pa;(3)在这次推土、装土作业中,铲车发动机消耗的柴油为0.08kg.
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