Question

【題目】如圖所示是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖．已知井深10米，物體重G=5．4×103N，汽車重G車=3×104N，汽車勻速直線行駛拉繩子的力F=2×103N，汽車受到的阻力為車重的0．1倍，求：

（1）將物體從井底勻速直線拉至井口的過程中，汽車拉繩子的了力做了多少功？

（2）滑輪組的機械效率為多少？

（3）若汽車勻速直線運動的速度為2．4m/s，汽車牽引力的功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）6×104J功；（2）90%；（3）1．2×104W

【解析】

試題分析：（1）將物體從井底拉至井口的過程中，繩端移動的距離：s=3h=3×10m=30m，汽車拉繩子的拉力做的功：W總=Fs=2×103N×30m=6×104J；（2）汽車對物體做的有用功：W有用=Gh=5．4×103N×10m=5．4×104J；滑輪組的機械效率：η=W有/W總=5．4×104J /6×104J =90%；[（3）汽車勻速運動時，受向右的牽引力、向左的繩子拉力和向左的阻力，根據力的平衡條件可得牽引力：F牽=F+f=F+0．1G車=2×103N+0．1×3×104N=5×103N，牽引力做功功率：P=W/t=Fs/t=F牽v汽=5×103N×2．4m/s=1．2×104W。