Question

【題目】一輛質量為1.5×103kg的汽車陷入一泥濘路段，司機師傅利用滑輪組和周圍條件，組裝成了如圖所示的拖車裝置。已知汽車通過泥濘路段需移動8m距離，汽車在泥濘路段受到的阻力為車重的0.1倍，滑輪組的機械效率為80%，g取10N/kg。

在將車勻速拖離泥濘路段過程中，求：

（1）做的有用功；

（2）作用在繩子自由端的拉力。

Answer 1

【答案】（1）1.2×104J（2）625N

【解析】

（1）汽車在泥濘路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；

將車勻速拖離，拉力和阻力是平衡力，由二力平衡條件可得，滑輪組對車的拉力：F拉=f=1.5×103N；

所做有用功：W有=F拉s車=1.5×103N×8m=1.2×104J；

（2）由圖可知n=3，則繩子移動的距離：s繩=3s車=3×8m=24m，

W總===1.5×104J；

由W總=Fs繩可得，作用在繩子自由端的拉力：F==625N。

答：（1）做的有用功為1.2×104J；

（2）作用在繩子自由端的拉力為625N。