Question

一次汽车拉力赛中，某位车手的赛车不小心陷入了泥泞之中，他用如图所示的滑轮组固定在路边的树上将车拉了出来．若他作用于绳自由端的拉力为1000N，在20s内将汽车拉动了2m，若滑轮组的效率为80%，求在此过程中：
（1）绳对汽车的拉力是多少？
（2）滑轮组对汽车做了多少功？
（3）该车手拉车过程中的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）由图示可知，滑轮组承重绳子的股数n=3，求出有用功，然后由功的公式求出拉力．
（2）由功的公式可以求出滑轮组对汽车做的功．
（3）已知功与做功时间，由功率公式可以求出功率．

解答：解：由图示可知，滑轮组承重绳子的股数n=3；
（1）拉力所做的功W=Fs=Fnh=1000N×3×2m=6000J，
∵η=

W有用

W总

，
∴有用功W_有用=ηW=6000J×80%=4800J，
∵W=Fs，
∴滑轮组对汽车的拉力F=

W有用

h

=

4800J

2m

=2400N；
（2）由（1）知，滑轮组对汽车做的功W_有用=ηW=6000J×80%=4800J；
（3）车手的功率P=

W

t

=

6000J

20s

=300W．
答：（1）绳对汽车的拉力是2400N；
（2）滑轮组对汽车做了4800J的功；
（3）该车手拉车过程中的功率是300W．

点评：本题考查了求拉力、功、与功率问题，难度较大，要分析清楚题意、应用功的公式、效率公式、功率公式进行答题．