2011年12月27日上午，位于人民大道西侧、银帆公园南侧的湛江市第四中学新校区正式开工建设．项目预计于2012年8月竣工，9月投入使用，项目建成后，可提供4500个高中优质学位．如图所示是

Question

2011年12月27日上午，位于人民大道西侧、银帆公园南侧的湛江市第四中学新校区正式开工建设．项目预计于2012年8月竣工，9月投入使用，项目建成后，可提供4500个高中优质学位．
如图所示是作业中用的工程挖土机，每边履带接地面积是1m²，整机质量5500kg，发动机功率25kW，斗容0.2m³．求：
（1）该挖土机自重为多少？
（2）挖土机未作业时，整机对地面的压强为多少？
（3）挖斗挖满泥土后在3s内匀速举高了3m，挖土机在3s内克服重力做功的机械效率是多少？（g取10N/kg，泥土的密度是：ρ_泥=2.5×10³kg/m³）

Answer 1

（1）挖土机自重G=mg=5500kg×10N/kg=5.5×10⁴N；
（2）F=G=5.5×10⁴N，
对地面的压强p=(F)/(S)=(5.5×104N)/(2×1m2)=2.75×10⁴Pa；
（3）m_泥=ρ_泥V=2.5×10³kg/m³×0.2m³=0.5×10³kg，
G_泥=m_泥g=0.5×10³kg×10N/kg=5000N，
W=G_泥h=5000N×3m=1.5×10⁴J，
∵P=(W)/(t)，
∴挖土机做的总功W_总=Pt=25kw×3s=2.5×10⁴W×3s=7.5×10⁴ J，
挖土机在前3s内克服重力做功的机械效率η=(W有用)/(W总)×100%=(1.5×104J)/(7.5×104J)×100%=20%．
答：（1）该挖土机自重为5.5×10⁴N；
（2）挖土机未作业时，整机对地面的压强为2.75×10⁴Pa；
（3）挖土机在3s内克服重力做功的机械效率是20%．