Question

20．如图为农用耕地机，它以柴油机作为动力装置．耕地机在额定功率下工作，某次耕地的平均速度是1.4m/s，受到阻力为6300N，工作时间为2h．计算并冋答下列问题．
（1）此次耕地过程中，耕地机所做的功是多少？
（2）若耕地机的效率为25%，此次耕地消耗柴油的质量是多少？（柴油的热值为4.3×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道耕地机工作时的速度和时间，先计算出耕地长度，结合阻力可计算出做功多少；
（2）根据有用功和机械效率求出总功，即柴油燃烧放出的热量，利用Q=mq计算出柴油的质量．

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$得，农用耕地机2h耕地长度：
s=vt=1.4m/s×2×3600s=10080m，
耕地机的牵引力：F=f=6300N，
耕地机做功：
W=Fs=6300N×10080m=6.3504×10⁷J；
（2）由η=$\frac{W}{Q}$得，柴油应放出热量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{6.3504×1{0}^{7}J}{25%}$=2.54016×10⁸J，
由Q=mq得，消耗柴油的质量：
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{2.54016×1{0}^{8}J}{4.3×1{0}^{7}J/kg}$=5.9kg．
答：（1）此次耕地过程中，耕地机所做的功是6.3504×10⁷J；
（2）若耕地机的效率为25%，此次耕地消耗柴油的质量是5.9kg．

点评 本题考查了学生对功的公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用，知识点多，分析过程中要注意细节．