(2014•聊城)一辆重2×104N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶.司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮

(2014•聊城)一辆重2×104N的四轮卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶.司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3750N的水平拉力,将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10s.若每个车轮与地面接触的面积为0.05m2
(1)求汽车对路面的压强.
(2)求拉力F做的功和功率.
(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.
Kevin110ou 1年前 已收到1个回答 举报

水煮鱼麻辣烫 春芽

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解题思路:(1)根据每个车轮与地面接触的面积,求出轮胎与地面的总接触面积,又知卡车对地面的压力等于其自身重力,利用压强公式p=[F/S]可求得汽车对路面的压强;
(2)利用速度公式变形s=vt求出汽车前进的距离,进而根据动滑轮的工作特点求出绳子移动的距离,再利用功的计算公式W=Fs和P=[W/t]求出拉力做的功和功率;
(3)根据机械效率求得有用功,再利用W=Fs变形求得牵引力,汽车匀速前进,牵引力等于车所受的阻力.

(1)轮胎与地面的接触面积S=4×0.05m2=0.2m2
汽车对路面的压强:
p=[F/S]=[G/S]=
2×104N
0.2m2=1×105Pa;
(2)由v=[s/t]得,
汽车前进的距离:
s1=vt=0.2m/s×10s=2m,
绳子移动的距离:
s2=2×2m=4m,
拉力F做的功:
W=Fs2=3750N×4m=1.5×104J,
拉力F的功率:
P=
W总
t=
1.5×104J
10s=1.5×103W;
(3)因为η=
W有
W总,
所以W=ηW=1.5×104J×80%=1.2×104J,
因为W有=F1s1,所以摩擦力Ff=F2=
W有
s1=
1.2×104J
2m=6000N.
答:(1)汽车对路面的压强为1×105Pa.
(2)拉力F做的功为1.5×104J;功率为1.5×103W.
(3)若动滑轮的机械效率为80%,汽车所受的阻力为6000N.

点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;功的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

考点点评: 此题涉及到了压强的大小及其计算,功的计算,滑轮组的机械效率,功率的计算等多个知识点,有一定的拔高难度,是一道综合性较强的题目.

1年前

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