试题

（2009·遂宁）在地震灾区全面恢复重建的热潮中，推土机发挥了重要作用．现有一履带式推土机，其发动机额定功率为120kw，质量为1.5×10⁴kg，每条履带与地面的接触面积为1.25m²，求：
（1）推土机对水平地面的压强；
（2）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示；请你推导出F、v和P之间的关系式：P=Fv；
（3）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，推土机受到的阻力和推土机所做的功是多少？

解：（1）∵m=1.5×10⁴kg
∴推土机对水平地面的压力就是其本身的重力
F=G=mg=1.5×10⁴kg×10N/kg=1.5×10⁵N
地面受力面积S=1.25m²×2=2.5m²
∴P=

F

S

=

1.5×105N

2.5m2

=6×10⁴Pa．

（2）推土机的牵引力做的功：
W=F·s
又∵v=

s

t

∴P=

W

t

=

F·s

t

=F·

s

t

=Fv．

（3）当推土机以额定功率进行推土作业时，
则：P=120Kw=1.2×10⁵w
v=5.4Km/h=1.5m/s
推土机的牵引力F=

P

v

=

1.2×105W

1.5m/s

=8×10⁴N
又∵在平直的场地上匀速前进
∴摩擦力f=F=8×10⁴N
推土机所做的功W=Fs=8×10⁴N×15m=1.2×10⁶J．

答：（1）推土机对水平地面的压强是6×10⁴Pa；
（2）F、v和P之间的关系式：P=Fv；
（3）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上匀速前进，推土机受到的阻力为8×10⁴N，推土机所做的功是1.2×10⁶J．
解：（1）∵m=1.5×10⁴kg
∴推土机对水平地面的压力就是其本身的重力
F=G=mg=1.5×10⁴kg×10N/kg=1.5×10⁵N
地面受力面积S=1.25m²×2=2.5m²
∴P=

F

S

=

1.5×105N

2.5m2

=6×10⁴Pa．

（2）推土机的牵引力做的功：
W=F·s
又∵v=

s

t

∴P=

W

t

=

F·s

t

=F·

s

t

=Fv．

（3）当推土机以额定功率进行推土作业时，
则：P=120Kw=1.2×10⁵w
v=5.4Km/h=1.5m/s
推土机的牵引力F=

P

v

=

1.2×105W

1.5m/s

=8×10⁴N
又∵在平直的场地上匀速前进
∴摩擦力f=F=8×10⁴N
推土机所做的功W=Fs=8×10⁴N×15m=1.2×10⁶J．

答：（1）推土机对水平地面的压强是6×10⁴Pa；
（2）F、v和P之间的关系式：P=Fv；
（3）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上匀速前进，推土机受到的阻力为8×10⁴N，推土机所做的功是1.2×10⁶J．