Question

【题目】一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。

在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：

（1）做的有用功；

（2）作用在绳子自由端的拉力。

Answer 1

【答案】（1）1.2×104J（2）625N

【解析】

（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；

将车匀速拖离，拉力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可得，滑轮组对车的拉力：F拉=f=1.5×103N；

所做有用功：W有=F拉s车=1.5×103N×8m=1.2×104J；

（2）由图可知n=3，则绳子移动的距离：s绳=3s车=3×8m=24m，

W总===1.5×104J；

由W总=Fs绳可得，作用在绳子自由端的拉力：F==625N。

答：（1）做的有用功为1.2×104J；

（2）作用在绳子自由端的拉力为625N。