2005年茂名乙烯廠從德國(guó)引進(jìn)年產(chǎn)300萬(wàn)噸的焦化分餾裝置,其主要部分為焦化分餾塔,塔長(zhǎng)90米,重391噸.用自身重為109噸的特大平板卡車把分餾塔從水東港運(yùn)向茂名乙烯廠工業(yè)區(qū).由于塔很重、體積大,路面彎曲,給運(yùn)輸帶來(lái)了很大的困難,平板卡車只能在夜間封閉路段后緩慢地勻速行駛運(yùn)輸.水平路面能承受的最大壓強(qiáng)為8×105Pa,平板卡車每個(gè)車輪的觸地面積為0.09m2,行駛過(guò)程中受到的阻力是車和塔合起來(lái)總重的0.25倍.(g取10牛頓/千克)求:
(1)為了防止在水平路面上行駛過(guò)程中損壞路面,平板卡車的車輪最少要有多少個(gè)?
(2)如果發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率為65%,平板卡車行駛的速度為1.3m/s,求平板卡車發(fā)動(dòng)機(jī)做功的功率.
分析:(1)水平路面上卡車的壓力和自身的重力相等,根據(jù)G=mg求出其壓力,再根據(jù)水平路面能承受的最大壓強(qiáng)和利用壓強(qiáng)公式的變形式得出最小受力面積,進(jìn)一步得出平板卡車車輪的最少個(gè)數(shù);
(2)根據(jù)平板卡車勻速行駛時(shí)牽引力和阻力相等求出牽引力,根據(jù)s=vt求出秒鐘內(nèi)卡車走的路程,根據(jù)W=Fs求出秒鐘內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)卡車的做,根據(jù)W=Pt表示出總功,根據(jù)效率公式得出等式即可求出平板卡車發(fā)動(dòng)機(jī)做功的功率.
解答:解:(1)卡車對(duì)路面的壓力F=Mg=(391+109)×1000kg×10N/kg=5×106N,
車輪與路面的接觸面積s=n×0.09m2,
當(dāng)卡車對(duì)路面的壓強(qiáng)為P=8×105Pa時(shí),
根據(jù)P=
F
S
得:S=
F
P

即n×0.09m2=
106N
105Pa
=69.5個(gè),
故平板卡車的車輪最少要有70個(gè).
(2)由于在在水平路面上勻速,
所以F=f=Mg×0.25=(391+109)×1000kg×10N/kg×0.25=1.25×106N,
1秒鐘內(nèi)卡車走的路程s=vt=1.3m/s×1s=1.3m,
1秒鐘內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)卡車的做W=Fs=1.25×106N×1.3m=1.625×106J,
1秒鐘內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功W=P×1s,
根據(jù)η=
W
W
100%,得:
65%=
1.625×106J
P×1s
,
解得:P=2.5×106W,即發(fā)動(dòng)機(jī)做功的功率為2.5×106W.
答:(1)為了防止在水平路面上行駛過(guò)程中損壞路面,平板卡車的車輪最少要有70個(gè);
(2)如果發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率為65%,平板卡車行駛的速度為1.3m/s,平板卡車發(fā)動(dòng)機(jī)做功的功率為2.5×106W.
點(diǎn)評(píng):本題考查了壓強(qiáng)公式、速度公式、做功公式、效率公式的計(jì)算以及二力平衡條件的應(yīng)用,關(guān)鍵的是公式的靈活運(yùn)用和注意計(jì)算結(jié)果與生活實(shí)際的聯(lián)系.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2005年茂名乙烯廠從德國(guó)引進(jìn)年產(chǎn)300萬(wàn)噸的焦化分餾裝置,其主要部分為焦化分餾塔,塔長(zhǎng)90米,重391噸.用自身重為109噸的特大平板卡車把分餾塔從水東港運(yùn)向茂名乙烯廠工業(yè)區(qū).由于塔很重、體積大,路面彎曲,給運(yùn)輸帶來(lái)了很大的困難,平板卡車只能在夜間封閉路段后緩慢地勻速行駛運(yùn)輸.水平路面能承受的最大壓強(qiáng)為8×105Pa,平板卡車每個(gè)車輪的觸地面積為0.09m2,行駛過(guò)程中受到的阻力是車和塔合起來(lái)總重的0.25倍.(g取10牛頓/千克)求:
(1)為了防止在水平路面上行駛過(guò)程中損壞路面,平板卡車的車輪最少要有多少個(gè)?
(2)如果發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率為65%,平板卡車行駛的速度為1.3m/s,求平板卡車發(fā)動(dòng)機(jī)做功的功率.

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