問題詳情:
如圖所示,一輛汽車在水平地面上將物體從枯井中拖起來的簡化模型,已知物體重2000N,井底到井口的高度爲3m,物體從井底到井口上升用時10s,汽車質量爲1.2t,輪胎與地面的總接觸面積爲800cm2,若四個車輪受力均勻,汽車前進過程中自身受到水平地面對它的摩擦力爲車重的0.1倍(忽略繩的重力、繩與滑輪之間的摩擦、空氣阻力不計,g取10N/kg)。求:
(1)物體從井底到井口上升的平均速度;
(2)未拖物體前汽車對水平地面的壓強;
(3)把物體從井底拖到井口的整個過程,汽車牽引力所做的功。
【回答】
(1)物體從井底到井口上升的平均速度爲0.3m/s;(2)未拖物體前汽車對水平地面的壓強爲1.5×105Pa;(3)把物體從井底拖到井口的整個過程,汽車牽引力所做的功爲9600J。
【解析】(1)物體從井底到井口上升的平均速度:v===0.3m/s。
(2)未拖物體前汽車對水平地面的壓力:
F=G汽=m汽g=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
輪胎與地面的總接觸面積爲S=800cm2=0.08m2,
則汽車對水平地面的壓強:p===1.5×105Pa。
(3)汽車前進過程中受到水平地面對它的摩擦力:
f=0.1G汽=0.1×1.2×104N=1.2×103N,
圖中滑輪爲定滑輪,則物體對汽車向左的拉力:F拉=G物=2000N,
因汽車勻速運動,由力的平衡條件可得,汽車的牽引力:
F牽=f+F拉=1.2×103N+2000N=3200N,
汽車牽引力所做的功:W=F牽s=3200N×3m=9600J。
知識點:力和機械 單元測試
題型:計算題