Question

16．如图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木鸟”），该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面．钻头制成锥形是为了增大钻头对路面的压强；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40%，则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是8.6×10⁶J（柴油的热值是4.3×10⁷J/kg）．

Answer 1

分析 （1）增大压强的方法：在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强．
（2）完全燃烧燃料产生的能量可以利用公式Q=qm进行计算，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$求出有用功．

解答 解：（1）钻头制成锥形是为了在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；
（2）完全燃烧50kg柴油产生的热量：
Q_放=qm=4.3×10⁷J/kg×50kg=2.15×10⁹J；
根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$可得完全燃烧50kg柴油对外做的有用功：
W_有用=Q_放η=2.15×10⁹J×40%=8.6×10⁸J；
故答案为：增大钻头对路面的压强；8.6×10⁶．

点评 本题主要考查学生对增大压强的方法以及功的计算的理解和掌握，要求学生会利用压强公式和热量公式进行分析或计算问题．