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10m，物體重G=4×103N，汽車重G車=3×104N，汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F=2×103N，汽車受到的阻力為車重的0.05倍．請計(jì)算：

（1）若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為1.2m/s，則將物體由井底拉至井口，需要多長時(shí)間？
（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少？（保留一位小數(shù)）
（3）汽車的牽引力是多大？
（4）將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力做的功是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題可知，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)n=3，已知井深h=10m，所以將物體由井底拉至井口，汽車通過的距離s=3h=3×10m=30m，若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為1.2m/s，則需要時(shí)間

答：汽車將物體由井底拉至井口，需要25s。

（2）解：汽車所做的有用功 ，

拉力F所做的總功 ，

所以機(jī)械效率

答：滑輪組的機(jī)械效率是66.7%。

（3）解：汽車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受平衡力的作用。所以F牽=F+f，

汽車的牽引力F牽=2×103N+0.05G車=2×103N+0.05×3×104N=3500N。

答：汽車的牽引力是3500N。

（4）解：將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力做的功

答：將物體由井底拉至井口，汽車的牽引力做的功是 。

【解析】（1）明確承擔(dān)重物的繩子段數(shù)；運(yùn)用速度公式變形可求時(shí)間t；
（2）運(yùn)用機(jī)械效率的計(jì)算公式，代入數(shù)值可求η；
（3）明確汽車的受力情況，運(yùn)用平衡力知識可求牽引力；
（4）運(yùn)用W=Fs，可求功．