（2013•香坊区二模）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，如下图所示．挖掘机在5s内将装满铲斗的密度为1.5×l03kg/m3的泥土，从最大挖掘深度处移送到位

Question

（2013•香坊区二模）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，如下图所示．挖掘机在5s内将装满铲斗的密度为1.5×l0³kg/m³的泥土，从最大挖掘深度处移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
铲斗容积（m3）	0.8
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不工作时（如图甲），对地面的压强？
（2）移送满斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的有用功？
（3）发动机的总功率是40kW，移送满斗泥土的过程中，挖掘机的机械效率？写出一条提高挖掘机机械效率的措施．

Answer 1

（1）挖掘机静止在水平地面上时，对地面的压力：
F=G=mg=5000kg×10N/kg=5×10⁴N，
对地面的压强：
p=(F)/(S)=(5×104N)/(4m2)=1.25×10⁴Pa；
（2）由ρ=(m)/(V)可得，泥土的质量：
m_泥=ρ_泥V=1.5×l0³kg/m³×0.8m³=1.2×10³kg，
挖掘机对泥土所做的有用功：
W=G_泥h=m_泥gh=1.2×10³kg×10N/kg×（3m+5m）=9.6×10⁴J；
（3）挖掘机的发动机5s内做的总功：
W_总=Pt=40×10³W×5s=2×10⁵J；
挖掘机的机械效率：η=(W有)/(W总)×100%=(9.6×104J)/(2×105J)×100%=48%；
要提高挖掘机机械效率，可以加大每斗的装载容量．
答：（1）挖掘机静止在水平地面不工作时，对地面的压强为1.25×10⁴Pa；
（2）移送满斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的有用功为9.6×10⁴J；
（3）发动机的总功率是40kW，移送满斗泥土的过程中，挖掘机的机械效率为48%，可以加大每斗的装载容量提高挖掘机机械效率．