Question

简阳芦葭已被国务院正式批准为天府新区成都新机场场址，预计2015年底开建，建设中挖掘机将发挥重要作用。某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如下图表所示。挖掘机以最大输出功率工作时，可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=1.6×l0³kg/m³的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上。取g=10N／kg，求：

指 标	数值
整机质量m	5000 kg
标准斗容V	0.5 m3
最大输出功率P	40 kW
最大挖掘深度d	3 m
最大卸料高度h	5 m
两履带与地面接触的总面积S	4 m2

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p；

（2）移送一满铲斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功W；

（3）移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η。

Answer 1

解：

（1）根据压强定义有：

                                                                         …………①

                                                                       …………②

联解①②得：                               …………

（2）根据功的定义和二力平衡有：

                                                              …………④

                                                                          …………⑤

                                                                      …………⑥

联解④⑤⑥得：                              …………

（3）根据功的定义和机械效率的定义有：

                                                                      …………⑧

                                                                       …………⑨

联解⑦⑧⑨得：                                       …………⑩

评分参考意见：本题满分10分，其中①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式各1分；若有其它解法，只要正确可以同样给分。