试题

（2010·东营）某型号挖掘机的实物图（甲） 和作业范围图（乙）以及部分相关数据表，如图所示．挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×10³kg/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． 取g=10N/kg，求：

项目	数值
整机质量（kg）	5000
标准斗容（m3）	0.5
A最大挖掘深度（m）	3
B最大卸料高度（m）	5
两履带与地面接触的总面积（m2）	4

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强．
（2）铲斗内泥土的质量．
（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．

解：（1）压强P=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

5000kg×10N/kg

4m2

=1.25×10⁴Pa；
（2）泥土的质量m=ρV=1.6×10³kg/m³×0.5m³=800kg；
（3）对泥土做功W_有=Gh=mgh=800kg×10N/kg×（3m+5m）=6.4×10⁴J；
（4）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=

W有

W总

=

6.4×104J

1.6×105J

=40%．
答：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强为1.25×10⁴Pa；
（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6.4×10⁴J；
（4）此过程挖掘机的机械效率为40%．
解：（1）压强P=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

5000kg×10N/kg

4m2

=1.25×10⁴Pa；
（2）泥土的质量m=ρV=1.6×10³kg/m³×0.5m³=800kg；
（3）对泥土做功W_有=Gh=mgh=800kg×10N/kg×（3m+5m）=6.4×10⁴J；
（4）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=

W有

W总

=

6.4×104J

1.6×105J

=40%．
答：（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时（如图甲），对地面的压强为1.25×10⁴Pa；
（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6.4×10⁴J；
（4）此过程挖掘机的机械效率为40%．