Question

20．如圖為農(nóng)用耕地機(jī)，它以柴油機(jī)作為動(dòng)力裝置．耕地機(jī)在額定功率下工作，某次耕地的平均速度是1.4m/s，受到阻力為6300N，工作時(shí)間為2h．計(jì)算并冋答下列問(wèn)題．
（1）此次耕地過(guò)程中，耕地機(jī)所做的功是多少？
（2）若耕地機(jī)的效率為25%，此次耕地消耗柴油的質(zhì)量是多少？（柴油的熱值為4.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道耕地機(jī)工作時(shí)的速度和時(shí)間，先計(jì)算出耕地長(zhǎng)度，結(jié)合阻力可計(jì)算出做功多少；
（2）根據(jù)有用功和機(jī)械效率求出總功，即柴油燃燒放出的熱量，利用Q=mq計(jì)算出柴油的質(zhì)量．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$得，農(nóng)用耕地機(jī)2h耕地長(zhǎng)度：
s=vt=1.4m/s×2×3600s=10080m，
耕地機(jī)的牽引力：F=f=6300N，
耕地機(jī)做功：
W=Fs=6300N×10080m=6.3504×10⁷J；
（2）由η=$\frac{W}{Q}$得，柴油應(yīng)放出熱量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{6.3504×1{0}^{7}J}{25%}$=2.54016×10⁸J，
由Q=mq得，消耗柴油的質(zhì)量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{2.54016×1{0}^{8}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$=5.9kg．
答：（1）此次耕地過(guò)程中，耕地機(jī)所做的功是6.3504×10⁷J；
（2）若耕地機(jī)的效率為25%，此次耕地消耗柴油的質(zhì)量是5.9kg．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)功的公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多，分析過(guò)程中要注意細(xì)節(jié)．