Question

【题目】在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组。为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是5m/s，绳子自由端的拉力F是500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的0.08倍。求：

(1)拉力F在30s内所做的功；

(2)整个装置的机械效率。

Answer 1

【答案】（1）2.25×103J　（2）78.4%

【解析】

（1）．由图知道，绳子的有效段数为n=3，所以，
v绳=nv物＝3×5m/s＝15 m/s，
由P=Fv知道，拉力F的功率是：
P=Fv绳=500N×15 m/s=7500W=7.5×103W，
由W＝Pt知道，拉力在30s的时间内所做的功是：
W=Pt＝7.5×103W×30s＝2.25×105J；

（2）．故障车的重力是：
G=mg=1.5×103kg×9.8N/kg＝1.47×104N，
故障车受到的阻力是：
f=0.08G=0.08×1.47×104N＝1.176×103N，
由知道，整个装置的机械效率是：
.

答：（1）．拉力F在30s内所做的功是2.25×105J；

（2）．整个装置的机械效率是78.4%。