Question

如图所示用一滑轮组拉着重8×10⁴N的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受阻力为车重的0.03倍，此滑轮组的机械效率为80%，求：

（1）拉力F为多少牛？
（2）若汽车移动的速度为0.2m/s，1分钟内拉力做了多少焦的功？

Answer

（1）因为匀速运动，汽车所受拉力等于阻力，根据阻力与车重的关系求出阻力；阻力与汽车移动距离s1的乘积等于对汽车做的有用功，拉力与绳子自由端移动距离s2的乘积等于总功，由图知，动滑轮上有三段绳子，可知s1和s2的关系，又知道机械效率的大小，利用效率公式求拉力大小．
（2）知道汽车移动速度v1，而绳子自由端移动速度（拉力移动速度）v2=3v1，据此求拉力移动速度，再利用速度公式求拉力移动的距离，上面求出了拉力的小，利用功的公式求拉力做功．
【解析】
（1）汽车所受阻力：
f=0.03G=0.03×8×104N=2400N；
由图知，n=3，则绳子自由端移动距离s2=3s1，
使用滑轮组：
W有用=fs1，
W总=Fs2，
∵η======80%
∴F=1000N；
（2）拉力移动的速度：
v2=3v1=3×0.2m/s=0.6m/s，
1min内移动距离：
s=v2t=0.6m/s×60s=36m，
拉力做功：
W=Fs=1000N×36m=36000J．
答：（1）拉力F为1000N；
（2）若汽车移动的速度为0.2m/s，1分钟内拉力做了36000J的功．