农用耕地机，它以柴油机作为动力装置．耕地机在额定功率下工作，某次耕地的平均速度是1.4m/s，受到的阻力为6300N，工作时间为2h．计算并回答下列问题．（1）此次耕地过程中，耕地机所

Question

农用耕地机，它以柴油机作为动力装置．耕地机在额定功率下工作，某次耕地的平均速度是1.4m/s，受到的阻力为6300N，工作时间为2h．计算并回答下列问题．
（1）此次耕地过程中，耕地机所做的功是多少？功率是多大？
（2）若耕地机的效率为25%，此次耕地消耗柴油的质量是多少？（q_柴油=4.3×10⁷J/kg）
（3）如果土地需要耕作的更深些，耕地机以额定功率工作，耕地的速度如何变化？请简要说明理由．

Answer 1

（1）由v=(s)/(t)得耕地机工作2h通过的距离：
s=vt=1.4m/s×2×3600s=10080m；
当耕地机匀速运动时，牵引力与阻力平衡，则F=f=6300N，
耕地机做的功：W=Fs=6300N×10080m=6.3504×10⁷J，
功率P=(W)/(t)=(6.3504×107J)/(2×3600s)=8820W；
（2）由公式η=(W有用)/(W总)可得耕地机需要的总能量：
W_总=(W有用)/(η)=(6.3504×107J)/(25%)≈2.54×10⁸J，
由公式W_总=Q=qm得消耗柴油的质量：
m=(W总)/(q)=(2.54×108J)/(4.3×107J)≈5.91kg．
（3）根据功率公式P=Fv可知，当机械的额定功率不变时，其速度越小，产生的牵引力越大，故为了使土地耕作的更深些，耕地的速度应减慢．
答：（1）此次耕地过程中，耕地机所做的功是6.3504×10⁷J；功率是8820W；
（2）若耕地机的效率为25%，此次耕地消耗柴油的质量是5.91kg；
（3）耕地的速度应慢．因为根据功率公式P=Fv可知，当机械的额定功率不变时，其速度越小，产生的牵引力越大．