Question

17．一輛質(zhì)量是3.5×10³kg的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出，已知整個過程中，水平拉力F是1×10³N，汽車沿水平方向勻速移動了2m，滑輪組的機械效率為90%．求：
（1）拉力F做的總功．
（2）有用功為多大？
（3）汽車受到的阻力大小．

Answer 1

分析 （1）已知作用在動滑輪上的繩子股數(shù)和汽車移動的距離，根據(jù)s=nh可以得到繩子末端移動的距離；根據(jù)公式W=Fs求出拉力做的功；
（2）知道拉力做的總功和機械效率，求出拉力做的有用功；
（3）再根據(jù)W_有用=fs_物求汽車受到的阻力．

解答 解：
（1）由圖知，n=3，
拉力端移動的距離：s=3s_物=3×2m=6m，
拉力做的功：W_總=Fs=1×10³N×6m=6×10³J；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$得拉力做的有用功：
W_有用=W_總η=6×10³J×90%=5.4×10³J．
（3）因為W_有用=fs_物，
則汽車受的阻力：
f=$\frac{{W}_{有用}}{{s}_{物}}$=$\frac{5.4×1{0}^{3}J}{2m}$=2.7×10³N．
答：（1）拉力F做的總功為6×10³J；
（2）有用功為5.4×10³J；
（3）汽車受到的阻力大小為2.7×10³N．

點評 本題考查了功的公式、效率公式的應用，知道使用滑輪組拉著物體沿水平方向運動，克服摩擦力做的功是有用功，與物體重力（豎直方向）沒有關(guān)系是解決此題的關(guān)鍵．