Question

19．一輛質(zhì)量是1.5×10³kg的汽車(chē)不慎陷入泥濘地面，汽車(chē)司機(jī)用如圖所示滑輪組將滑輪組將汽車(chē)拖出．已知整個(gè)過(guò)程中，水平拉力F是400N，汽車(chē)沿水平方向勻速移動(dòng)了2m，滑輪組的機(jī)械效率為75%．求：
（1）拉力F做的總功．；
（2）有用功為多大？
（3）汽車(chē)受到的阻力大�。�

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s_繩=ns_物求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fs_繩求出拉力F做的功；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出有用功；
（3）滑輪組做的有用功為克服汽車(chē)阻力所做的功，根據(jù)W_有=fs_車(chē)求出汽車(chē)受到的阻力大�。�

解答 解：（1）由圖可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離：
s_繩=ns_車(chē)=2×2m=4m，
拉力F做的功：
W_總=Fs_繩=400N×4m=1600J；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%可得，有用功：
W_有=W_總η=1600J×75%=1200J；
（3）因水平滑輪組做的有用功為克服汽車(chē)阻力所做的功，
所以，由W_有=fs_車(chē)可得，汽車(chē)受到的阻力大小：
f=$\frac{{W}_{有}}{{s}_{車(chē)}}$=$\frac{1200J}{2m}$=600N．
答：（1）拉力F做的總功為1600J；
（2）有用功為為1200J；
（3）汽車(chē)受到的阻力大小為600N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功公式和滑輪組機(jī)械效率公式的靈活應(yīng)用，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)和有用功、總功是關(guān)鍵．