Question

19．一輛小汽車不小心開進了泥水坑中，司機取來一套滑輪組將汽車從泥水坑的泥潭中拉出，如圖所示，如小汽車重為1.2×10⁴N，小汽車受到阻力為車重的0.1倍，司機用500N的拉力，經過10s，拉著滑輪組自由端勻速前進了6m，問：
（1）司機的拉力做的功為多少？
（2）司機的拉力做功的功率為多大？
（3）司機拉動該滑輪組的機械效率為多大？

Answer 1

分析 （1）應用功的公式可以求出拉力的功，應用功率公式可以求出拉力的功率．
（2）應用效率公式可以求出滑輪組的效率．

解答 解：（1）由圖示可知，承重繩子的股數：n=3，
拉力的功：W=Fs=500N×6m=3×10³J，
（2）拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{3}J}{10s}$=300W；
（3）有用功：W_有用=fs_車=0.1Gx=0.1×1.2×10⁴N×$\frac{1}{3}$×6m=2.4×10³J，
滑輪組的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{2.4×1{0}^{3}J}{3×1{0}^{3}J}$×100%=80%；
答：（1）拉力F做的總功為3×10³J；
（2）拉力的功率為300W．
（3）滑輪組的機械效率為80%．

點評 此題主要考查的是學生對功和功率計算公式及其變形公式的熟練運用和掌握，此題中物體沿水平方向運動，知道克服摩擦力做的功是有用功，與物體重力（豎直方向）沒有關系是解決此題的關鍵．