一輛卡車不慎開進了一段泥濘的道路不能繼續行駛,司機找來一輛拖車,利用繩子、動滑輪組裝成如圖所示的裝置來拖出卡車...
問題詳情:
一輛卡車不慎開進了一段泥濘的道路不能繼續行駛,司機找來一輛拖車,利用繩子、動滑輪組裝成如圖所示的裝置來拖出卡車,若拖車對繩子的水平拉力為4000N,將卡車水平勻速向前拖動了6m,用時30s,不計繩子和滑輪重,求:
(1)拖車對繩子做的功是多少?
(2)拖車拉繩子的功率是多少?
(3)若卡車被勻速拖動時,泥濘道路對卡車的阻力位6400N,則動滑輪的機械效率為多少?
【回答】
【考點】有用功和額外功;滑輪(組)的機械效率.
【分析】(1)動滑輪繩子的有效股數為2,根據s繩=ns物求出繩端移動的距離,根據W=Fs求出拖車對繩子做的功;
(2)知道拖車對繩子做的功和做功時間,根據P=求出拖車拉繩子的功率;
(3)拉力所做的有用功為克服卡車阻力所做的功,根據W=fs求出拉力做的有用功,利用η=×100%求出動滑輪的機械效率.
【解答】解:(1)動滑輪繩子的有效股數n=2,則繩端移動的距離:
s繩=ns車=2×6m=12m,
拖車對繩子做的功:
W總=Fs繩=4000N×12m=4.8×104J;
(2)拖車拉繩子的功率:
P===1.6×103W;
(3)拉力做的有用功:
W有=fs車=6400N×6m=3.84×104J,
動滑輪的機械效率:
η=×100%=×100%=80%.
答:(1)拖車對繩子做的功是4.8×104J;
(2)拖車拉繩子的功率是1.6×103W;
(3)動滑輪的機械效率為80%.
【點評】本題考查了功、功率和動滑輪機械效率的計算,明確有用功為克服卡車阻力所做的功是關鍵.
知識點:機械效率
題型:計算題