(2013•茂名)如图所示是建筑工地上的打桩机,重锤质量为480kg,横截面积为0.1m2,铁桩的直径为0.2m.功率为

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  • 解题思路:(1)重锤静止地桩顶时,桩顶受到的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,根据面积公式求出桩顶的受力面积,再根据压强公式求出桩顶受到的压强;

    (2)根据速度公式求出重锤上升的最大高度;

    (3)根据W=Gh求出有用功,根据W=Pt求出总功,利用效率公式求出打桩机在提升重锤过程中的机械效率.

    已知:m=480kg,d=0.2m,P=8kW=8000W,v=1m/s,t=10s,g=10N/kg

    求:(1)重锤静止地桩顶时,桩顶受到的压强p;

    (2)重锤上升的最大高度h;

    (3)打桩机在提升重锤过程中的机械效率η

    (1)重锤静止在桩顶时,对桩的压力:

    F=G=mg=480kg×10N/kg=4.8×103N,

    桩的横截面积:

    S=πr2=3.14×([0.2m/2])2=3.14×10-2m2

    桩受到重锤的压强:

    p=[F/S]=

    4.8×103N

    3.14×10−2m2≈1.53×105Pa;

    (2)由v=[s/t]可得,重锤上升的最大高度:

    h=vt=1m/s×10s=10m;

    (3)有用功:

    W=Gh=4.8×103N×10m=4.8×104J,

    总功:

    W=Pt=8×103W×10s=8×104J,

    打桩机提升重锤的机械效率:

    η=

    W有用

    W总×100%=

    4.8×104J

    8×104J×100%=60%.

    答:(1)重锤静止地桩顶时,桩顶受到的压强越为1.53×105Pa;

    (2)重锤上升的最大高度为10m;

    (3)打桩机在提升重锤过程中的机械效率为60%.

    点评:

    本题考点: 压强的大小及其计算;机械效率的计算.

    考点点评: 本题考查了压强公式、速度公式、做功公式、效率公式的应用,关键是注意桩顶受力面积的计算和分清有用功、总功.