Question

【題目】如圖是一種手扶式滾刷掃雪機。它能輕巧靈活地清掃道路上的積雪，其部分技術參數如下表。（g取10 N/kg）

(1)掃雪機靜止在水平地面上，它與地面接觸的總面積為400 cm2，求其對地面的壓強；

(2)掃雪機不掃雪時，在道路上以最大速度勻速直線行駛，求其所受阻力；

(3)掃雪機以最大行駛速度掃雪900 m，消耗燃油0.3 kg，求掃雪機的效率。（燃油熱值取q＝4.0×107 J/kg）

Answer 1

【答案】(1) 5×104 Pa；(2) 500 N；(3) 30%

【解析】

(1)掃雪機靜止在地面上對地面的壓力等于自身的重力，即F＝G＝mg＝200 kg×10 N/kg＝2 000 N

掃雪機對地面的壓強p＝＝＝5×104 Pa

(2)根據功率的計算公式P＝F牽v，可得掃雪機的牽引力F牽＝＝＝500 N

因為掃雪機做勻速直線運動，故其阻力與牽引力是一對平衡力，所以阻力f＝F牽＝500 N

(3)掃雪的時間t＝＝＝900 s

掃雪的有用功W總＝P總t＝4 000 W×900 s＝3.6×106 J

掃雪機消耗的總能量：Q＝mq＝0.3 kg×4.0×107 J/kg＝1.2×107 J

掃雪機的效率η＝×100%＝×100%＝30%