解题思路:(1)推土机本身的重力很大,很容易陷入松软的土地中,加上履带后增大了与地面的接触面积,减小了压强;推土机在泥泞的环境中作业时,由于摩擦力比较小,很容易打滑,履齿增大了推土机与地面的粗糙程度,增大了摩擦.
(2)推土机对地面的压强等于压力和受力面积的比值,即p=[F/S].
(3)根据推土机功率和时间算出推土机所做的功,因为匀速行驶,克服阻力做功,所以阻力大小功等于牵引力.
(1)履带增大了推土机底部与地面的接触面积,从而减小了对地面的压强,使推土机能够在松软的地面上行进,不至于陷入土里;履齿增大了履带与地面接触面的粗糙程度,增大了摩擦.
(2)推土机静止时对地面的压力大小等于推土机所受重力大小
∴F=mg=20000kg×10N/kg=2×105N
履带与地面的接触面积
S=2m×0.5m×2=2m2
推土机静止时对地面的压强p=[F/S]=
2×105N
2m2=1×104Pa.
(3))由v=[s/t]得:
t=[s/v]=[5m/1m/s]=5s,
∴推土机所做的功
W=Pt=160×103W×5s=8×105J
∵推土机做匀速直线运动,所以牵引力与阻力是一对平衡力
∴阻力f=F=[W/s]=
8×105J
5m=1.6×105N.
答:(1)增大接触面积,减小对地面的压强,可以在松软的地面上顺利工作;“履齿”的作用是增大与接触面的摩擦,便于爬坡作业.
(2)该推土机静止时对地面的压强为1×104Pa.
(3)推土机所受的阻力为1.6×105N,推土机所做的功为8×105J.
点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;减小压强的方法及其应用;功的计算.
考点点评: 本题考查压强和功的计算,学生容易出错的地方有:(1)履带的面积,容易只计算一条履带;(2)公式运算出现错误,单位书写错误.