Question

一辆重为3×10⁵N的卡车不慎陷入泥坑，司机用图所示的滑轮组将汽车拖出．已知汽车轮胎与地面的总接触面积是0.4m²，整个过程中汽车受到的摩擦力为2.4×10⁴N，作用在滑轮组绳端的水平拉力F是1×10⁴N，用5min使汽车沿水平方向匀速移动了4m，求：
（1）汽车对泥地的压强．（2）拉力F的功率．（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）根据汽车自身的重力和汽车轮胎与地面的总接触面积，代入压强公式可直接求出汽车对泥地的压强．
（2）根据功率公式求得，其中F已知，s=3h，h已知，将其代入功率公式即可求得．
（3）先分别求出有用功和总功，然后再根据机械效率公式，有用功除以总功即可求出．

解答：解：（1）P=

F

s

=

3×105N

0.4m2

=7.5×10⁵Pa
（2）P=

W

t

=

Fs

t

=

1×104N×12m

300s

=400w
（3）η=

W有用

W总

=

fh

Fs

=

2.4×104N×4m

1.0×104N×12m

=80%
答：（1）汽车对泥地的压强为7.5×105Pa；
（2）拉力F的功率为400w；
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评：本题考查学生的知识点较多，有压强的大小及其计算、滑轮组的机械效率、功的计算，这都是计算题的基础，要求同学们必须掌握．