Question

如图所示，在青海玉树抗震救灾清理废墟过程中，解放军部队某战士用150kW的铲车开足马力工作．若铲车用5s匀速推进了3m，然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走，整个过程是连续的，若柴油发电机的热效率为34.5%．（q_柴=3.3×10⁷J/kg）求：
（1）在推土过程，铲车受到的阻力．
（2）在举高过程，铲车所做的功．
（3）整个过程消耗柴油多少千克？

Answer 1

【答案】分析：（1）根据速度公式v=就可算出铲车的速度，再由功率公式P=就会推导出功率与速度的关系式P=fv，通过计算就可求出铲车受到的阻力；
（2）根据做功公式W=Gh及重力公式G=mg就可算出铲车做的功；
（3）根据热值公式Q=mq及效率公式就可计算出整个过程消耗柴油的质量．
解答：解：（1）根据速度公式，
铲车受到的阻力，
答：在推土过程，铲车受到的阻力为2.5×10⁵N．
（2）根据做功公式W=Gh及重力公式G=mg就可推导出铲车所做的功公式为W₁=Gh=mgh=1.5×10³kg×10N/kg×3m=4.5×10⁴J，
答：在举高过程，铲车所做的功为4.5×10⁴J．
（3）铲车匀速前进时做功：W₂=Fs=2.5×10⁵N×3m=7.5×10⁵J，
铲车整个过程做的总功：W=W₁+W₂=4.5×10⁴J+7.5×10⁵J=7.95×10⁵J，
设柴油燃烧放出的热量为Q，Q×34.5%=W
则，
由Q=mq得柴油的质量，
答：整个过程消耗柴油的质量为0.07kg．
点评：本题考查了功率公式、做功公式及热值公式的计算，弄清关系式是解题的关键，属于基础考题．