Question

今年6月以来我国南方普降大雨，多地发生泥石流，一块巨石滚到了公路上，抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路．若石头的质量为1.2×10³kg，石头在水平路面上被匀速直线拉动，10s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3m，石头受到的摩擦阻力为3.6×10³N，绳子自由端的位力为1500N．求：
（1）石头重力为多少．
（2）绳子自由端拉力的功率．
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）根据G=mg求出石头的重力；
（2）根据W=Fs求出拉力做的总功，再根据P=

W

t

求出功率；
（3）求出石头移动距离，克服摩擦做的功为有用功，根据η=

W有用

W总

求出机械效率．

解答：已知：石头的质量为m=1.2×10³kg，时间t=10s，绳子移动距离s=3m，石头受到的摩擦阻力为f=3.6×10³N，绳子自由端的位力为F=1500N，n=3
求：（1）石头重力G=？；（2）绳子自由端拉力的功率P=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
解：（1）石头的重力：G=mg=1.2×10³kg×9.8N/kg=1.176×10⁴N；
（2）拉力做的总功：W_总=Fs=1500N×3m=4500J，
功率P=

W总

t

=

4500J

10s

=450W；
（3）石头移动距离s′=

1

3

s=

1

3

×3m=1m，
克服摩擦做的有用功：W_有用=fs=3.6×10³N×1m=3600J，
机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

3600J

4500J

×100%=80%．
答：（1）石头的重力为1.176×10⁴N；
（2）拉力的功率为450W；
（3）机械效率为80%．

点评：此题主要考查的是学生对重力、有用功、总功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，综合性很强，但题目比较简单，知道克服摩擦做的功是有用功是解决此题的关键．