Question

19．一辆小汽车不小心开进了泥水坑中，司机取来一套滑轮组将汽车从泥水坑的泥潭中拉出，如图所示，如小汽车重为1.2×10⁴N，小汽车受到阻力为车重的0.1倍，司机用500N的拉力，经过10s，拉着滑轮组自由端匀速前进了6m，问：
（1）司机的拉力做的功为多少？
（2）司机的拉力做功的功率为多大？
（3）司机拉动该滑轮组的机械效率为多大？

Answer 1

分析 （1）应用功的公式可以求出拉力的功，应用功率公式可以求出拉力的功率．
（2）应用效率公式可以求出滑轮组的效率．

解答 解：（1）由图示可知，承重绳子的股数：n=3，
拉力的功：W=Fs=500N×6m=3×10³J，
（2）拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{3}J}{10s}$=300W；
（3）有用功：W_有用=fs_车=0.1Gx=0.1×1.2×10⁴N×$\frac{1}{3}$×6m=2.4×10³J，
滑轮组的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2.4×1{0}^{3}J}{3×1{0}^{3}J}$×100%=80%；
答：（1）拉力F做的总功为3×10³J；
（2）拉力的功率为300W．
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评 此题主要考查的是学生对功和功率计算公式及其变形公式的熟练运用和掌握，此题中物体沿水平方向运动，知道克服摩擦力做的功是有用功，与物体重力（竖直方向）没有关系是解决此题的关键．