Question

5．一輛質(zhì)量是2×10³kg的汽車(chē)不慎陷入泥濘地面，人們用如圖所示的滑輪組將汽車(chē)拖出．已知整個(gè)過(guò)程中，水平拉力F是1×10³N，汽車(chē)沿水平方向勻速移動(dòng)了1.2m，滑輪組的機(jī)械效率為80%．求：

（1）拉力F做的總功．
（2）有用功為多大？
（3）汽車(chē)受到的阻力大�。�

Answer 1

分析 （1）已知作用在動(dòng)滑輪上的繩子股數(shù)和汽車(chē)移動(dòng)的距離，根據(jù)s=nh可以得到繩子末端移動(dòng)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(jī)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(chē)受到的阻力．

解答 解：
（1）由圖知，n=3，拉力移動(dòng)的距離：
s=3s_物=3×1.2m=3.6m，
拉力做的功：
W_總=Fs=1×10³N×3.6m=3.6×10³J；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$得拉力做的有用功：
W_有用=W_總η=3.6×10³J×80%=2.88×10³J．
（3）因?yàn)閃_有用=fs_物，
則汽車(chē)受的阻力：
f=$\frac{{W}_{有用}}{{s}_{物}}$=$\frac{2.88×1{0}^{3}J}{1.2m}$2.4×10³N．
答：（1）拉力F做的總功為3.6×10³J；
（2）有用功為2.88×10³J；
（3）汽車(chē)受到的阻力大小為2.4×10³N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功的公式、效率公式的應(yīng)用，知道使用滑輪組拉著物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)，克服摩擦力做的功是有用功，與物體重力（豎直方向）沒(méi)有關(guān)系是解決此題的關(guān)鍵．