Question

（2015湖北黄冈，第35题）电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙）。启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。右表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）。

（1）若打夯机以10m/min 的平均速度沿直线前进，则10min 前进了多少米？

（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N、底面积为1cm²的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？

（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是多少？

Answer 1

（1）s= vt = 10m/min×10min =100m

（2）

由题意知，夯锤夯击时对土层的压强等于圆柱体对土层的压强。

故夯击时的平均冲击力为

（3）打夯机工作1min时

W_有=（400+200）J/次×120次=7.2×10⁴J    

W_总=W_电=Pt=3000W×60s=1.8×10⁵J