某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2．挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m．（如图乙所示）（取g=10N/kg）求：（1）挖掘机静止在水平地

Question

某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m²．挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m．（如图乙所示）（取g=10N/kg）求：

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？
（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？
（3）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？

Answer 1

（1）挖掘机对地面的压力为
F=G=mg=3000kg×10N/kg=3×10⁴N，
挖掘机对地面的压强为
P=(F)/(S)=(3×104N)/(1.5m2)=2×10⁴Pa；
（2）泥石的重力为
G=mg=750kg×10N/kg=7.5×10³N
对泥石做的功为
W_有用=Gh=7.5×10³N×2m=1.5×10⁴J；
（3）挖掘机做的总功为
W_总=Pt=2×10⁴W×6s=1.2×10⁵J
挖掘机的机械效率为η=(W有用)/(W总)=(1.5×104J)/(1.2×105J)=12.5%．
答：
（1）挖掘机对地面的压强为2×10⁴Pa；
（2）挖掘机对泥石做的功为1.5×10⁴J；
（3）挖掘机的机械效率为12.5%．