Question

一輛重2×104N的四輪卡車，開進了一段泥濘的道路，不能繼續行駛。司機找來一小型拖拉機、繩子、動滑輪，采用如圖所示裝置，拖拉機在繩端用3750N的水平拉力，將汽車以0.2m/s的速度水平勻速拉出泥濘路段，用時10s。若每個車輪與地面接觸的面積為0.05m2。

（1）求汽車對路面的壓強。

（2）求拉力F做的功和功率。

（3）若動滑輪的機械效率為80%，求汽車所受的阻力。

 

Answer 1

（1）1×105pa （2）1.5×104J 1.5×103W （3）6000N

【解析】

試題分析：（1）輪胎與地面的接觸面積S=4×0.05m2=0.2m2

汽車對路面的壓強p=F/S=G/S=2×104N/0.2m2=1×105pa

汽車前進的距離s1=vt=0.2m/s×10s=2m，又因為有兩段繩子拉著汽車

所以繩子移動額距離s2=2×2m=4m

拉力F做的功W總=Fs2=3750N×4m=1.5×104J

拉力F的功率P=W總/t=1.5×104J/10s=1.5×103W

因為η=W有用/W總,所以W有用=W總η=1.5×104J×80%=1.2×104J

因為W有用=fs1,所以摩擦力f=W有用/s1=1.2×104J/2m=6000N

考點：壓強；動滑輪；機械效率