如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重...

问题详情：

如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深10米，物体重G=5.4×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，求：

（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子的了力做了多少功？

（2）滑轮组的机械效率为多少？

（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为多少？

【回答】

【分析】（1）先由s=nh计算绳子自由端通过距离，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功；

（2）利用W有=Gh求提升物体所做的有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；

（3）根据二力平衡计算牵引力的大小，然后利用P=Fv计算拉力做功功率．

【解答】解：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，绳端移动的距离：s=3h=3×10m=30m，

汽车拉绳子的拉力做的功：

W总=Fs=2×103N×30m=6×104J；

（2）汽车对物体做的有用功：

W有用=Gh=5.4×103N×10m=5.4×104J；

滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=90%；

（3）汽车匀速运动时，受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力，

根据力的平衡条件可得牵引力：

F牵=F+f=F+0.1G车=2×103N+0.1×3×104N=5×103N，

牵引力做功功率：

P===F牵v汽=5×103N×2.4m/s=1.2×104W．

答：（1）将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中，汽车拉绳子做了6×104J功；

（2）滑轮组的机械效率为90%；

（3）若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s，汽车牵引力的功率为1.2×104W．

知识点：八年级下

题型：计算题