Question

【题目】如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深10米，物体重G=5．4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0．1倍，求：

（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？

（2）滑轮组的机械效率为多少？

（3）若汽车匀速直线运动的速度为2．4m/s，汽车牵引力的功率为多少？

Answer 1

【答案】（1）6×104J功；（2）90%；（3）1．2×104W

【解析】

试题分析：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3×10m=30m，汽车拉绳子的拉力做的功：W总=Fs=2×103N×30m=6×104J；（2）汽车对物体做的有用功：W有用=Gh=5．4×103N×10m=5．4×104J；滑轮组的机械效率：η=W有/W总=5．4×104J /6×104J =90%；[（3）汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，根据力的平衡条件可得牵引力：F牵=F+f=F+0．1G车=2×103N+0．1×3×104N=5×103N，牵引力做功功率：P=W/t=Fs/t=F牵v汽=5×103N×2．4m/s=1．2×104W。