题目内容
11．
如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体匀速拉至井口的装置图．已知井深15m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2.4×103N，若汽车运动的速度为3m/s，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数）
（2）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？
分析 由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=3h；
（1）知道拉力大小，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$求滑轮组的机械效率；
（2）牵引力的大小等于绳子拉力加上阻力，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算牵引力的功率．
解答 解：
（1）由图知n=3，则拉力端移动距离s=3h=3×15m=45m，
汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：
W=Fs=2.4×103N×45m=1.08×105J；
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{6×1{0}^{3}N}{3×2.4×1{0}^{3}N}$×100%≈83.3%；
（2）汽车受向右的牵引力、向左的摩擦力和向左的绳子拉力，
根据力的平衡条件可得，汽车受到的牵引力：
F牵=F+f=F+0.1G车=2.4×103N+0.1×3×104N=5.4×103N，
牵引力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{{F}_{牵}s}{t}$=F牵v=5.4×103N×3m/s=1.62×104W．
答：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了1.08×105J的功；滑轮组的机械效率为83.3%；
（2）汽车牵引力为5.4×103N；牵引力的功率为1.62×104W．
点评 本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、功率公式的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键，根据二力平衡和力的合成求出牵引力的大小是此题的难点、易错点！
阅读快车系列答案
如图中，两个斜面相同，平面上的材料分别为木板和棉布，小车分别在两斜面同一高度上自由滑下，然后停在如图的位置上．
如图所示，一个底面积S=0.05m2、高h=0.2m的长方体形状的重物，某同学站在岸边拉动绳子的自由端，使重物从水底开始向上运动．假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动，并经历三个运动阶段：第一阶段，从重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面．绳对重物的拉力F1=140N，用时t1=40s；第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时t2=4s；第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升．已知动滑轮所受重力G0=60N，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，不考虑重物出水前后质量的变化．求：| A． | 做功快的机械，做功一定多 | |
| B． | 加速运动的皮球，其机械能可能在不断减少 | |
| C． | 做功快的机械，机械效率一定高 | |
| D． | 在平衡力作用下运动的物体机械能一定保持不变 |
| A． | 给发烧病人搽酒精 | B． | 夏天傍晚在屋顶上洒水 | ||
| C． | 把衣服晾在有阳光的地方晒 | D． | 狗在热的时候不停的伸舌头 |
如图所示，烧瓶中的水刚停止沸腾，现将注射器的活塞向外拉，观察到烧瓶中的水重新沸腾，这个现象说明：水的沸点随着气压的减小而降低．
| A． | 甲图：利用灵敏电流计可以准确测量电流值 | |
| B． | 乙图：同名磁极相互吸引 | |
| C． | 丙图：比较两次实验得出压力的作用效果与受力面积的关系 | |
| D． | 丁图：用吸管像两乒乓球中间吹气，乒乓球靠拢 |