Question

（2014·聊城）一輛重2×10^４ N的四輪卡車，開進了一段泥濘的道路，不能繼續(xù)行駛，司機找來一小型拖拉機繩子、動滑輪，采用如圖所示裝置，拖拉機在繩端用3 750 N的水平拉力，將汽車以0.2 m/s的速度水平勻速拉出泥濘路段，用時10 s.若每一個車輪與地面接觸面積為0.05 m^２.

（1）求汽車對路面的壓強；

（2）求拉力F做的功和功率；

（3）若動滑輪的機械效率為80%，求汽車所受的阻力.

Answer 1

（1）輪胎與地面的接觸面積：

S=4×0.05 m²=0.2 m²，

汽車對路面的壓強：

＝  =1×10⁵ Pa；

（2）由得，汽車前進的距離：

s₁=vt=0.2 m/s×10 s=2 m，

繩子移動的距離：s₂=2×2 m=4 m，

拉力F做的功：

W_總=Fs₂=3 750 N×4 m=1.5×10⁴ J，

拉力F的功率：

 P===1.5×10³ W；

（3）因為η=，

所以W_有用=ηW_總=1.5×10⁴ J×80%=1.2×10⁴ J，

因為W_有用=F₁s₁，

所以摩擦力f=F₁===6 000 N.