一质量为4t的汽车陷入沼泽地,并且发动机出现了故障.如图所示,在电动机带动下用滑轮组把汽车拉出.设在整个拉出过程中,汽车的运动可看成匀速直线运动,速度为0.5m/s,所受的阻力为2.4×104N,移动的距离为4m;电动机的电源电压为380V,电流为50A,电动机提供的拉力F为104N.求这个过程中:(1)滑轮组对汽车所做的有用功;(2)滑轮组的机械效率;(3)电动机消耗的电能.

问题描述:

一质量为4t的汽车陷入沼泽地,并且发动机出现了故障.如图所示,在电动机带动下用滑轮组把汽车拉出.设在整个拉出过程中,汽车的运动可看成匀速直线运动,速度为0.5m/s,所受的阻力为2.4×104N,移动的距离为4m;电动机的电源电压为380V,电流为50A,电动机提供的拉力F为104N.求这个过程中:

(1)滑轮组对汽车所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)电动机消耗的电能.

(1)克服阻力做的功W=fs=2.4×104N×4m=9.6×104J.(2)承担车的拉力的绳子股数为三根,绳子头移动的距离s′=3s=3×4m=12m,W总=Fs′=104N×12m=1.2×105J,η=WW总=96000J120000J=80%.(3)t=sv=4m0.5m/s=8s,W...
答案解析:(1)对车做的有用功即为克服阻力做的功,由W=fs计算.
(2)由承担车的拉力的绳子股数得出绳子头移动的距离s′,由W=Fs′计算总功,由机械效率的公式计算效率.
(3)由车的速度和移动的距离计算出所用的时间,由W=UIt计算电流做的功.
考试点:功的计算;滑轮(组)的机械效率;电功的计算.


知识点:本题考查了功、机械效率、电功的计算.对车做的功为有用功,拉力做的功为总功,电流做的功为消耗的电能.