(2012•新华区一模)一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示.若汽车总质量是6t

1个回答

  • 解题思路:(1)汽车对水平地面的压力等于其重力,应用压强公式可以求出汽车对地面的压强;(2)应用滑轮组公式求出拉动汽车需要的拉力,然后判断能否拉动汽车;(3)由功率公式求出拉力的功率,由效率公式求出滑轮组的效率.

    (1)因为车在水平路面上,所以车对路面的压力:

    F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6.0×104N,

    汽车对地面的压强:p=[F/S]=

    6×104N

    0.12m2=5×105Pa;

    (2)车受到的阻力大小:

    f=0.04G=0.04×60000N=2400N,

    把车拉动时,因为不计绳重及摩擦,

    绳端拉力:F=

    f+G动

    n=

    2400N+200N

    3=866.7N,

    因为绳端拉力大于人的体重,所以不能拉动.

    (3)卸下2t货物后,车受到的阻力大小:

    f′=0.04G′=0.04×(6-2)×103kg×10N/kg=1600N

    此时绳端拉力:F/=

    f+G动

    n=

    1600N+200N

    3=600N,

    工人做功的功率大小:P=Fv=Fnv=600N×3×0.1m/s=180W,

    工人做功大小W=Fs=600N×3×10m=18000J,

    有用功大小W=f′s=1600N×10m=16000N,

    滑轮组的机械效率η=

    W有

    W总=

    16000J

    18000J=88.9%;

    答:(1)车对地面的压强是5×105Pa;

    (2)若工人体重是700N,工人不能利用这套滑轮组把车拉动;

    (3)这个过程中工人做功的功率为180W,此时滑轮组的机械效率为88.9%.

    点评:

    本题考点: 压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

    考点点评: 本题考查了求压强、功率与效率问题,由图示滑轮组求出承绳子的股数,应用压强公式、滑轮组公式、功率公式、效率公式即可正确解题.