Question

19．如图甲所示的小型挖掘机，停在水平的工作地面上．已知该挖掘机的工作时质量6吨，每条履带与地面的接触面积为0.6m²，履带的金属板上有条状凸起的棱（如图乙）．
（1）求挖掘机工作时，对工作地面的压强；
（2）履带的金属板上为什么设置凸起的棱？
（3）交通道路通行规定，车辆对地面的压强不得超过一定标准．为什么挖掘机不允许在交通道路上行驶？

Answer 1

分析 （1）根据G=mg计算出挖掘机的重力，其对地面的压力等于其重力，根据压强公式计算出挖掘机对地面的压强；
（2）根据影响摩擦力大小的因素分析原因；
（3）根据挖掘机对地面压强的大小进行分析．

解答 解：（1）挖掘机对地面的压力：F=G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；
挖掘机对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6×1{0}^{4}N}{2×0.6{m}^{2}}$=5×10⁴Pa；
（2）履带的金属板上设置凸起的棱，增大了接触面的粗糙程度，增大与地面的摩擦力；
（3）由（1）计算可知，挖掘机在行驶时，压力不变，对地面的受力面积减小，压强很大，会损坏路面，所以挖掘机不允许在交通道路上行驶．
答：（1）挖掘机工作时，对工作地面的压强为5×10⁴Pa；
（2）增大与地面的摩擦力；
（3）挖掘机在公路上行驶时，对地面的压力不变，与地面的接触面积大大减小，压强很大，会损坏地面．

点评 本题主要考查了影响摩擦力的因素及压强的计算，由于挖掘机工作时对路面的压强很大，损坏程度大，不允许在交通道路上行驶．