打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升,释放后自由下落而打桩.其原理示意图如图乙所示.已知桩锤的质量M=400Kg,桩锤底面积S1=0.1m2,桩的顶面积S2=0.04m2.g取10N/Kg.
(1)若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力为F=2.0×103N,求此时桩锤对桩的压强.
(2)若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m,所用时间为2s,在此提升过程中卷扬机的效率为60%,求卷扬机的功率.
网友回答
解:(1)桩锤对桩的压强是P===5×104Pa.
(2)卷扬机克服重力做的功W有=mgh=400kg×10N/Kg×1.8m=7.2×103J,
卷扬机的效率是η==×100%=60%,
解得,P=6000W.
答:(1)桩锤对桩的压强是5×104Pa.
(2)卷扬机的功率是6000W.
解析分析:(1)明确桩锤对桩的瞬间压力是F=2.0×103N,受力面积是桩的顶面积S=0.04m2,根据压强公式P=,可直接求出.
(2)先求出卷扬机克服重力做的功W有=mgh,总功为W总=Pt,又卷扬机的效率为60%,根据公式η=,可求出卷扬机的功率.
点评:此题主要考查了学生对压强及功率的大小与计算的理解和掌握,牢记有用功、总功的计算公式,并能熟练运用公式,在解答时,各物理量要注意统一使用国际单位制单位.