Question

【題目】如圖所示的叉車是工業(yè)搬運(yùn)車輛，是指對成件托盤貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸作業(yè)的各種輪式搬運(yùn)車輛．某品牌叉車的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示．

自重	4300kg	最大行駛速度	20km/h	行走方式	內(nèi)燃式叉車
額定起重量	2000kg	起升高度	3000mm	額定功率	63kW

某次裝貨過程中，該叉車載著2000kg貨物以最大行駛速度水平行駛將貨物送往1km貨車處，然后將2000kg貨物舉高2m．叉車水平行駛過程中受到阻力為總重的0.03倍．g=10N/kg．求：

（1）叉車行駛1km克服摩擦力做的功．

（2）將貨物舉起時對貨物做的功．

（3）若在整個過程中消耗汽油0.5L，計算叉車的效率．（q汽油=4.6×107J/kg，ρ汽油=0.72×103kg/m3）

Answer 1

【答案】（1）叉車行駛1km克服摩擦力做的功為1.89×106J．

（2）將貨物舉起時對貨物做的功為4×104J．

（3）若在整個過程中消耗汽油0.5L，叉車的效率為11.7%

【解析】

試題分析：（1）利用G=mg求出叉車和貨物的總重力，然后根據(jù)阻力與總重力的關(guān)系得出阻力大小，再利用力的平衡得出牽引力，最后利用W=Fs計算叉車行駛1km克服摩擦力做的功．

（2）利用W=Gh計算將貨物舉起時對貨物做的功．

（3）求出有用功，然后利用密度公式求出汽油的質(zhì)量，再利用Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，最后利用效率公式計算叉車的效率．

解：（1）叉車和貨物的總重力：

G=（m貨+m車）g=（2000kg+4300kg）×10N/kg=6.3×104N，

該叉車載著貨物以最大行駛速度水平行駛，則牽引力：

F=f=0.03G=0.03×6.3×104N=1.89×103N，

叉車行駛1km克服摩擦力做的功：

W1=Fs=1.89×103N×1×103m=1.89×106J．

（2）將貨物舉起時對貨物做的功：

W2=G貨h=m貨gh=2000kg×10N/kg×2m=4×104J．

（3）在整個過程中發(fā)動機(jī)所做的有用功：

W有=W1+W2=1.89×106J+4×104J=1.93×106J，

根據(jù)Q=mq、ρ=可得0.5L汽油完全燃燒放出的熱量：

Q=mq=ρVq=0.72×103kg/m3×0.5×10﹣3m3×4.6×107J/kg=1.656×107J，

叉車的效率：η=×100%=×100%≈11.7%．

答：（1）叉車行駛1km克服摩擦力做的功為1.89×106J．

（2）將貨物舉起時對貨物做的功為4×104J．

（3）若在整個過程中消耗汽油0.5L，叉車的效率為11.7%．