如图所示，一辆汽车在水平地面上将物体从枯井中拖起来的简化模型，已知物体重2000N，井底到井口的高度为3m，物...

问题详情：

如图所示，一辆汽车在水平地面上将物体从枯井中拖起来的简化模型，已知物体重2000N，井底到井口的高度为3m，物体从井底到井口上升用时10s，汽车质量为1.2t，轮胎与地面的总接触面积为800cm2，若四个车轮受力均匀，汽车前进过程中自身受到水平地面对它的摩擦力为车重的0.1倍（忽略绳的重力、绳与滑轮之间的摩擦、空气阻力不计，g取10N/kg）。求：

（1）物体从井底到井口上升的平均速度；

（2）未拖物体前汽车对水平地面的压强；

（3）把物体从井底拖到井口的整个过程，汽车牵引力所做的功。

【回答】

（1）物体从井底到井口上升的平均速度为0.3m/s；（2）未拖物体前汽车对水平地面的压强为1.5×105Pa；（3）把物体从井底拖到井口的整个过程，汽车牵引力所做的功为9600J。

【解析】（1）物体从井底到井口上升的平均速度：v＝＝＝0.3m/s。

（2）未拖物体前汽车对水平地面的压力：

F＝G汽＝m汽g＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，

轮胎与地面的总接触面积为S＝800cm2＝0.08m2，

则汽车对水平地面的压强：p＝＝＝1.5×105Pa。

（3）汽车前进过程中受到水平地面对它的摩擦力：

f＝0.1G汽＝0.1×1.2×104N＝1.2×103N，

图中滑轮为定滑轮，则物体对汽车向左的拉力：F拉＝G物＝2000N，

因汽车匀速运动，由力的平衡条件可得，汽车的牵引力：

F牵＝f+F拉＝1.2×103N+2000N＝3200N，

汽车牵引力所做的功：W＝F牵s＝3200N×3m＝9600J。

知识点：力和机械 单元测试

题型：计算题