Question

【題目】2017年8月8日21時(shí)，四川阿壩州九寨溝縣發(fā)生7.0級(jí)地震，挖掘機(jī)在這次抗震中發(fā)揮了很大的作用，某型號(hào)挖掘機(jī)的質(zhì)量3 000 kg，兩履帶與地面接觸的總面積1.5 m2。挖掘機(jī)在6 s內(nèi)將裝滿鏟斗質(zhì)量為0.75 t的泥石送到岸邊，挖掘深度h＝2 m。(如圖乙所示)(g取10 N/kg)請(qǐng)回答：

(1)如圖甲所示的挖掘機(jī)和日常觀察到的挖掘機(jī)工作場(chǎng)景中包含著許多物理知識(shí)，例如：履帶有很粗的條紋，是為了增大摩擦。請(qǐng)你在挖掘機(jī)工作場(chǎng)景中尋找另一例物理現(xiàn)象，并用所學(xué)知識(shí)作解釋。

(2)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？

(3)挖掘機(jī)每挖一次泥石并水平移送到岸邊，對(duì)泥石做功多少？(假設(shè)每次都裝滿鏟斗)

(4)若發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是20 kW，挖泥過(guò)程中挖掘機(jī)的機(jī)械效率多大？

Answer 1

【答案】(1)履帶很寬，是為了在壓力一定時(shí)，增大受力面積減小壓強(qiáng)；挖斗的尖端有鋸齒狀，是為了在壓力一定時(shí)，減小受力面積增大壓強(qiáng)等；(2) 2×104 Pa；(3) 1.5×104 J；(4) 1.2×105 J；12.5%。

【解析】（1）履帶很寬，是為了在壓力一定時(shí)，增大受力面積減小壓強(qiáng)；挖斗的尖端有鋸齒狀，是為了在壓力一定時(shí)，減小受力面積增大壓強(qiáng)等；
（2）挖掘機(jī)靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
（3）挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的有用功：

（4）挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)5s內(nèi)做的總功：

挖掘機(jī)的機(jī)械效率：

答：（1）履帶很寬，是為了在壓力一定時(shí)，增大受力面積減小壓強(qiáng)（答案合理即可）；
（2）挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa；
（3）挖掘機(jī)每挖一次泥石并水平移送到岸邊，對(duì)泥石做功為1.5×104J；
（4）若發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率是20kw，挖泥過(guò)程中挖掘機(jī)的機(jī)械效率為12.5%．