Question

【題目】2017年羅莊區“五路一河”（湖北路、沂蒙路、羅程路、南外環、沂冊路、陷泥河）重點項目工作正在穩步推進，如圖，施工現場有一臺履帶式推土機，其發動機的額定功率為120kW，質量為1.5×104kg，每條履帶與地面的接觸面積為1.25m2 ， g=10N/kg．求：
（1）推土機對水平地面的壓強；
（2）當推土機以額定功率進行推土作業時，在平直的場地上以5.4km/h的速度勻速前進了15m，推土機所做的功是多少？
（3）在（2）問的基礎上計算出推土機受到的阻力是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：推土機對水平地面的壓力：

F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N，

受力面積：

S=1.25m2×2=2.5m2，

推土機對水平地面的壓強：

p= = =6×104Pa；

答：推土機對水平地面的壓強為6×104Pa

（2）解：由v= 可得，推土機作業的時間：

t= = =10s，

由P= 可得，推土機所做的功：

W=Pt=120×103W×10s=1.2×106J；

答：推土機所做的功是1.2×106J

（3）解：由W=Fs可得，推土機的牽引力：

F′= = =8×104N，

因推土機勻速前進時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，

所以，推土機受到的阻力f=F′=8×104N．

答：在（2）問的基礎上計算出推土機受到的阻力是8×104N

【解析】（1）推土機對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據F=G=mg求出其大小，受力面積為兩條履帶與地面的接觸面積之和，根據p= 求出推土機對水平地面的壓強；（2）根據v= 求出推土機作業的時間，根據P= 求出推土機所做的功；（3）根據W=Fs求出推土機的牽引力，推土機勻速前進時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等．
【考點精析】通過靈活運用壓強的大小及其計算和功率計算公式的應用，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s即可以解答此題．