Question

【题目】南极冰面上，科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱，运输货物．某次运输过程中，拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km.消耗柴油1kg，牵引木箱做功的功率为9kW，.

（1）木箱底面积为5m2，质量不计，水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa，g取10N/kg，求木箱内可装货物的最大质量？

（2）求该运输过程中，冰面对木箱的摩擦力大小.

（3）求该运输过程，柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率.

Answer 1

【答案】（1）（2）900N（3）20%

【解析】

(1)由可得，水平冰面能承受的最压力：

；

在水平面上压力等于重力，即；木箱的质量不计，由可得，木箱内可装货物的最大质量：

；

(2)由可得，木箱受到的牵引力：

；

木箱随拖拉机匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，则冰面对木箱的摩擦力：

；

(3)牵引力做的功：

，

柴油完全燃烧放出的热量：

；

柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率：

．

答：(1)木箱内可装货物的最大质量为；

(2)冰面对木箱的摩擦力大小为；

(3)柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率为．