問題詳情:
如圖所示是一輛汽車透過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖.已知井深10米,物體重G=5.4×103N,汽車重G車=3×104N,汽車勻速直線行駛拉繩子的力F=2×103N,汽車受到的阻力爲車重的0.1倍,求:
(1)將物體從井底勻速直線拉至井口的過程中,汽車拉繩子的了力做了多少功?
(2)滑輪組的機械效率爲多少?
(3)若汽車勻速直線運動的速度爲2.4m/s,汽車牽引力的功率爲多少?
【回答】
【分析】(1)先由s=nh計算繩子自由端透過距離,利用W=Fs汽車拉繩子的拉力對滑輪組做的功;
(2)利用W有=Gh求提升物體所做的有用功,再利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率;
(3)根據二力平衡計算牽引力的大小,然後利用P=Fv計算拉力做功功率.
【解答】解:(1)將物體從井底拉至井口的過程中,繩端移動的距離:s=3h=3×10m=30m,
汽車拉繩子的拉力做的功:
W總=Fs=2×103N×30m=6×104J;
(2)汽車對物體做的有用功:
W有用=Gh=5.4×103N×10m=5.4×104J;
滑輪組的機械效率:
η=×100%=×100%=90%;
(3)汽車勻速運動時,受向右的牽引力、向左的繩子拉力和向左的阻力,
根據力的平衡條件可得牽引力:
F牽=F+f=F+0.1G車=2×103N+0.1×3×104N=5×103N,
牽引力做功功率:
P===F牽v汽=5×103N×2.4m/s=1.2×104W.
答:(1)將物體從井底勻速直線拉至井口的過程中,汽車拉繩子做了6×104J功;
(2)滑輪組的機械效率爲90%;
(3)若汽車勻速直線運動的速度爲2.4m/s,汽車牽引力的功率爲1.2×104W.
知識點:八年級下
題型:計算題