Question

5．一質(zhì)量為4t的汽車陷入沼澤地．并且發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了故障．如圖所示．在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下用滑輪組把汽車?yán)�出．設(shè)在整個(gè)拉出過(guò)程中，汽車的運(yùn)動(dòng)可看成勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為0.55m/s，汽車移動(dòng)的距離為4.4m；電動(dòng)機(jī)的工作電壓為220V．電流為90A，設(shè)電動(dòng)機(jī)消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求這個(gè)過(guò)程中：
（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電能．
（2）地面的阻力大�。�

Answer 1

分析 （1）已知車的速度和汽車移動(dòng)的距離根據(jù)速度變形公式求時(shí)間；根據(jù)W=UIt墳電動(dòng)機(jī)消耗的電能即總功：
（2）對(duì)車做的有用功即為克服阻力做的功，由W=fs計(jì)算．根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{W}$=$\frac{fs}{W}$×100%，求阻力大�。�

解答 解：（1）速度為0.55m/s，汽車移動(dòng)的距離為4.4m，
則所用時(shí)間：t=$\frac{s}{v}=\frac{4.4m}{0.55m/s}$=8s
電動(dòng)機(jī)消耗的電能即總功：
W=UIt=220V×90A×8s=1.584×10⁵J；
（2）設(shè)地面的阻力大小為f．克服阻力做的功即為有用功W_有=fs，
η=$\frac{{W}_{有}}{W}$=$\frac{fs}{W}$×100%，
阻力大�。�
f=$\frac{W}{s}$η=$\frac{1.584×1{0}^{5}J}{4.4m}$×80%=28800N．
答：（1）電動(dòng)機(jī)消耗的電能為1.584×10⁵J；（2）地面的阻力大小28800N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、機(jī)械效率、電功的計(jì)算．對(duì)車做的功為有用功，拉力做的功為總功，電流做的功為消耗的電能為總功．