如图所示,在青海玉树抗震救灾清理废墟过程中,解放军部队某战士用150kW的铲车开足马力工作.若铲车用5s匀速推进了3m,然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走,整个过程是连续的,若柴油发电机的热效率为34.5%.(q柴=3.3×107J/kg)求:
(1)在推土过程,铲车受到的阻力.
(2)在举高过程,铲车所做的功.
(3)整个过程消耗柴油多少千克?
(1)根据速度公式v=
=S t
=0.6m/s,3m 5s
铲车受到的阻力f=F=
=P v
=2.5×105N,150×103W 0.6m/s
答:在推土过程,铲车受到的阻力为2.5×105N.
(2)根据做功公式W=Gh及重力公式G=mg就可推导出铲车所做的功公式为W1=Gh=mgh=1.5×103kg×10N/kg×3m=4.5×104J,
答:在举高过程,铲车所做的功为4.5×104J.
(3)铲车匀速前进时做功:W2=Fs=2.5×105N×3m=7.5×105J,
铲车整个过程做的总功:W=W1+W2=4.5×104J+7.5×105J=7.95×105J,
设柴油燃烧放出的热量为Q,Q×34.5%=W
则Q=
=W 34.5%
=2.3×106J,7.95×105J 0.345
由Q=mq得柴油的质量m=
=Q q
=0.07kg,2.3×106J 3.3×107J/kg
答:整个过程消耗柴油的质量为0.07kg.