我市在创建省级卫生城市的活动中,为增加市民休闲场所修建了滨江公园,并在资江河岸修建风光带为市民的休闲带来了生机,在修建过程中挖掘机起到重要作用.如图是某挖掘机的实物图(甲)?和作业范围图(乙)以及部分相关数据表,如下图所示.挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×l03kg/m3的泥土,从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上.求:
(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时(图甲),对地面的压强.
(2)铲斗内泥土的质量.
项??目数值整机质量(kg)5000标准斗容(m3)0.5A最大挖掘深度(m)3B最大卸料高度(m)5两履带与地面接触的总面积(m2)4(3)移送泥土的过程中,挖掘机对泥土所做的功.
(4)移送泥土的过程中,发动机的总功率是40kW,此过程挖掘机的机械效率.
网友回答
已知:泥土的密度为ρ=1.6×l03kg/m3,时间t=4s,泥土的体积V=0.5m3,泥土移动的高度h=3m+5m=8m,两履带与地面接触的总面积S=4m2,整机质量m=5000kg
求:(1)对地面的压强p=?;(2)铲斗内泥土的质量m′=?;(3)挖掘机对泥土所做的功W=?;(4)挖掘机的机械效率η=?
解:(1)挖掘机对地面的压力:
F=G=mg=5000kg×9.8N/kg=4.9×104N,
对地面的压强:
p===1.225×104Pa;
(2)∵ρ=,
∴泥土的质量:
m′=ρV=1.6×l03kg/m3×0.5m3=800kg,
泥土的重力:
G泥=m′g=800kg×9.8N/kg=7840N;
(3)对泥土做功:
W有用=G泥h=7840N×8m=6.272×104J;
(4)∵P=,
∴挖掘机的发动机4s内做的总功:
W总=Pt=4×104W×4s=1.6×105J;
挖掘机的机械效率:
η=×100%=×100%=39.2%.
答:(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时(图甲),对地面的压强为1.225×104Pa;
(2)铲斗内泥土的质量为800kg;
(3)移送泥土的过程中,挖掘机对泥土所做的功为6.272×104J;
(4)挖掘机的机械效率为39.2%.
解析分析:(1)根据挖掘机静止在水平地面上不工作时的质量可求出其重力,此时挖掘机对地面的压力等于其重力,从表中数据可知其受力面积为4m2,然后利用压强公式即可求出