Question

【題目】如圖所示，是一輛汽車(chē)通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖，已知井深10m，物體重G=4×103N，汽車(chē)重G車(chē)=3×104N，汽車(chē)勻速拉繩子時(shí)的拉力F=2×103N，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.05倍．請(qǐng)計(jì)算：

（1）若汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度為1.2m/s，則將物體由井底拉至井口，需要多長(zhǎng)時(shí)間？
（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少？（保留一位小數(shù)）
（3）汽車(chē)的牽引力是多大？
（4）將物體由井底拉至井口，汽車(chē)的牽引力做的功是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)n=3，已知井深h=10m，所以將物體由井底拉至井口，汽車(chē)通過(guò)的距離s=3h=3×10m=30m，若汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度為1.2m/s，則需要時(shí)間

答：汽車(chē)將物體由井底拉至井口，需要25s。

（2）解：汽車(chē)所做的有用功 ，

拉力F所做的總功 ，

所以機(jī)械效率

答：滑輪組的機(jī)械效率是66.7%。

（3）解：汽車(chē)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受平衡力的作用。所以F牽=F+f，

汽車(chē)的牽引力F牽=2×103N+0.05G車(chē)=2×103N+0.05×3×104N=3500N。

答：汽車(chē)的牽引力是3500N。

（4）解：將物體由井底拉至井口，汽車(chē)的牽引力做的功

答：將物體由井底拉至井口，汽車(chē)的牽引力做的功是 。

【解析】（1）明確承擔(dān)重物的繩子段數(shù)；運(yùn)用速度公式變形可求時(shí)間t；
（2）運(yùn)用機(jī)械效率的計(jì)算公式，代入數(shù)值可求η；
（3）明確汽車(chē)的受力情況，運(yùn)用平衡力知識(shí)可求牽引力；
（4）運(yùn)用W=Fs，可求功．