（2014•古冶区二模）铲车是现代工程建设中重要的机械装备，如图所示的铲车自重为8.5t，在正常工作中，其发动机的额定功率为150kW，四个车轮与地面的接触面积为0.2m2，用5s的时间推土前

Question

（2014•古冶区二模）铲车是现代工程建设中重要的机械装备，如图所示的铲车自重为8.5t，在正常工作中，其发动机的额定功率为150kW，四个车轮与地面的接触面积为0.2m²，用5s的时间推土前进了3m，然后又将1.5t的土举高了3m装车运走，整个过程是连续的，若铲车发动机的能源来于燃烧柴油且其效率为34.5%，（q_柴=3.3×10⁷J/kg，g=10N/kg）求：
（1）在推土过程中，铲车受到的阻力为多大？
（2）在把土举起时，铲车对地面的压强是多大？
（3）在这次推土、装土作业中，铲车发动机消耗的柴油为多少kg？（最后结果保留两位小数）

Answer 1

（1）铲车在推土过程中的速度：v=(s)/(t)=(3m)/(5s)=0.6m/s；
由P=Fv可知，牵引力：F=(P)/(v)=(150000W)/(0.6m/s)=2.5×10⁵N；
因为铲车在铲土过程中受平衡力作用，因此牵引力和阻力是一对平衡力，即f=F=2.5×10⁵N；
（2）铲车和土的总重力：G_总=（8.5×10³kg+1.5×10³kg）×10N/kg=10⁵N；
因为地面受到的压力等于铲车和土的总重力，所以在把土举起时，铲车对地面的压强：
p=(F)/(S)=(G总)/(S)=(105N)/(0.2m2)=5×10⁵Pa；
（3）铲土机做的功：W=Pt=150000W×5s=7.5×10⁵J；
由η=(W)/(Q放)可知，Q_放=(W)/(η)=(7.5×105J)/(34.5%)=2.2×10⁶J；
由Q_放=mq可得，m=(Q放)/(q)=(2.2×106J)/(3.3×107J/kg)≈0.08kg．
答：（1）在推土过程中，铲车受到的阻力为2.5×10⁵N；
（2）在把土举起时，铲车对地面的压强是5×10⁵Pa；
（3）在这次推土、装土作业中，铲车发动机消耗的柴油为0.08kg．