如图所示，是一个从隧道中运矿石的装置图，用滑轮组拉着重600N的货车A沿水平方向匀速运动，货车受到的摩擦力是货车重力的0.2倍．在40s内物体移动8m，拉力F做的功为1280J．求：（1）货车A

Question

如图所示，是一个从隧道中运矿石的装置图，用滑轮组拉着重600N的货车A沿水平方向匀速运动，货车受到的摩擦力是货车重力的0.2倍．在40s内物体移动8m，拉力F做的功为1280J．求：

（1）货车A受到绳子的水平拉力F₁；
（2）拉力F的功率以及拉力F的大小；
（3）计算滑轮组的机械效率．

Answer 1

已知：拉力F做的功为W_总=1280J，G=600N，t=40s，物体移动距离s=8m，n=2
求：（1）货车A受到绳子的水平拉力F₁=？；（2）拉力F的功率P=？；拉力F=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
（1）货车受的摩擦力f=0.2G=0.2×600N=120N，
因为货车做的是匀速直线运动，所以它受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以货车受到绳子的水平拉力F₁=f=120N；
（2）拉力F的功率：
P=(W总)/(t)=(1280J)/(40s)=32W；
拉力移动距离s′=2s=2×8m=16m，
∵W=Fs
∴拉力F=(W总)/(s′)=(1280J)/(16m)=80N；
（3）拉力做的有用功W_有用=fs=120N×8m=960J，
滑轮组的机械效率：
η=(W有用)/(W总)×100%=(960J)/(1280J)×100%=75%．
答：（1）货车A受到绳子的水平拉力为120N；
（2）拉力的功率为32W；拉力为80N；
（3）滑轮组的机械效率为75%．