Question

【題目】在一次車輛故障處置過程中，拖車所用裝置簡化為如圖所示的滑輪組。為了盡快疏通道路，交警指揮拖車只用了30s時間，將水平路面上質量是1.5t的故障車勻速拖離了現場。若故障車被拖離的速度是5m/s，繩子自由端的拉力F是500N，地面對故障車的摩擦力為車重力的0.08倍。求：

(1)拉力F在30s內所做的功；

(2)整個裝置的機械效率。

Answer 1

【答案】（1）2.25×103J　（2）78.4%

【解析】

（1）．由圖知道，繩子的有效段數為n=3，所以，
v繩=nv物＝3×5m/s＝15 m/s，
由P=Fv知道，拉力F的功率是：
P=Fv繩=500N×15 m/s=7500W=7.5×103W，
由W＝Pt知道，拉力在30s的時間內所做的功是：
W=Pt＝7.5×103W×30s＝2.25×105J；

（2）．故障車的重力是：
G=mg=1.5×103kg×9.8N/kg＝1.47×104N，
故障車受到的阻力是：
f=0.08G=0.08×1.47×104N＝1.176×103N，
由知道，整個裝置的機械效率是：
.

答：（1）．拉力F在30s內所做的功是2.25×105J；

（2）．整個裝置的機械效率是78.4%。