Question

一輛汽車不慎陷入泥坑，人們用如圖所示的裝置將汽車拖出，在此過程中汽車沿水平方向勻速移動了2m，已知水平拉力F是1.5×10³N，汽車受到地面的摩擦力是2.4×10³N，則拉力F做的功為________J，該裝置的機械效率為________．

Answer 1

3×10⁴    80%
分析：（1）由承擔車的拉力的繩子股數(shù)得出繩子自由端（拉力）移動的距離s′，由W_總=Fs′計算拉力做的總功；
（2）當滑輪組水平使用時，克服的就不是物體的重力，而是物體受到的摩擦力．故此時克服摩擦力拉動物體所做的功為有用功，而人的拉力所做的功為總功．故本題機械效率可用η=求出．
解答：（1）承擔車的拉力的繩子股數(shù)n=2，拉力移動的距離s′=2s=2×2m=4m，
拉力做的總功：W_總=Fs′=1.5×10⁴N×2m=3×10⁴J，
（2）從圖中可知，有2段繩子在拉重物，故繩端拉力移動距離為物體移動距離的2倍．
故η====80%．
故答案為：3×10⁴；80%．
點評：本題有兩處關鍵的地方，一是滑輪組水平使用克服的是摩擦力；二是題目沒有告訴繩端或是物體移動的距離，故要對機械效率的公式進行推導．