Question

一輛汽車不慎陷入泥坑，司機用圖所示的滑輪組將汽車拖出．已知整個過程中，水平拉力F是1×10⁴N，汽車沿水平方向勻速移動了4m，滑輪組的機械效率為80%．求：
（1）拉力F做的總功．
（2）有用功為多大？

Answer 1

解：（1）承擔車的拉力的繩子股數n=3，拉力移動的距離s′=3s=3×4m=12m，
拉里做的總功：
W_總=Fs′=1×10⁴N×12m=1.2×10⁵J，
（2）∵η==80%，
對車做的有用功：
W_有用=W_總×η=1.2×10⁵J×80%=9.6×10⁴J．
答：（1）拉力F做的總功為1.2×10⁵J；
（2）滑輪組對汽車所做的有用功為9.6×10⁴J．
分析：（1）由承擔車的拉力的繩子股數得出繩子自由端（拉力）移動的距離s′，由W_總=Fs′計算拉力做的總功；
（2）知道滑輪組的機械效率，由機械效率的公式計算對車做的有用功（克服阻力做的功）．
點評：本題考查了有用功、總功、機械效率的計算方法，本題關鍵在于確定對車做的功為有用功、拉力做的功為總功．