Question

19．圖示為某型號的農(nóng)用耕地機(jī)，它以柴油作為動力裝置，耕地機(jī)在額定功率下工作，某次耕地的平均速度是1.5m/s，受到的阻力為8600N，工作時間為1h，計算并回答下列問題：
（1）此次耕地過程中，耕地機(jī)所做的功是多少？功率是多大？
（2）若耕地機(jī)的效率為20%，此次耕地消耗柴油的質(zhì)量是多少？（柴油的熱值為4.3×10³J/kg）．

Answer 1

分析 （1）知道耕地機(jī)工作時的速度和時間，先計算出耕地長度，結(jié)合阻力可計算出做功多少；又知道抽水時間，利用P=$\frac{W}{t}$求抽水機(jī)的有用功率；
（3）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)1h耕地長度：
s=vt=1.5m/s×1×3600s=5400m，
耕地機(jī)的牽引力：F=f=8600N，
耕地機(jī)做功：
W=Fs=8600N×5400m=4.644×10⁷J，
耕地機(jī)的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4.644×1{0}^{7}J}{3600s}$=12900W；
（2）由η=$\frac{W}{Q}$得，柴油應(yīng)放出熱量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{4.644×1{0}^{7}J}{20%}$=2.322×10⁸J，
由Q=mq得，消耗柴油的質(zhì)量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{2.322×1{0}^{8}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$=5.4kg．
答：（1）此次耕地過程中，耕地機(jī)所做的功是4.644×10⁷J，功率是12900W；
（2）若耕地機(jī)的效率為20%，此次耕地消耗柴油的質(zhì)量是5.4kg．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對功的公式、功率公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，知識點(diǎn)多，有一定難度．