Question

（2014·聊城）一輛重2×10^４ N的四輪卡車，開進(jìn)了一段泥濘的道路，不能繼續(xù)行駛，司機(jī)找來一小型拖拉機(jī)繩子、動(dòng)滑輪，采用如圖所示裝置，拖拉機(jī)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(shí)10 s.若每一個(gè)車輪與地面接觸面積為0.05 m^２.

（1）求汽車對(duì)路面的壓強(qiáng)；

（2）求拉力F做的功和功率；

（3）若動(dòng)滑輪的機(jī)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(duì)路面的壓強(qiáng)：

＝  =1×10⁵ Pa；

（2）由得，汽車前進(jìn)的距離：

s₁=vt=0.2 m/s×10 s=2 m，

繩子移動(dòng)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?yàn)?i>η=，

所以W_有用=ηW_總=1.5×10⁴ J×80%=1.2×10⁴ J，

因?yàn)?i>W_有用=F₁s₁，

所以摩擦力f=F₁===6 000 N.