2026年快乐暑假龙门书局八年级物理第91页答案
8. 在一次车辆故障处置过程中,为了尽快疏通道路,交警指挥拖车采用如图所示的装置在水平路面上将重为$1.5×10^4\ \mathrm{N}$的故障车匀速拖离了现场,只用了30 s的时间。若故障车被拖离的速度是2 m/s,绳子自由端的拉力F是500 N。
(1)求故障车在30 s内通过的路程。
(2)求拉力F在30 s内所做的功。
(3)若该故障车在被拖离过程中受到的阻力为车重的0.08倍,求该装置的机械效率。

答案

(1)由$v=\frac{s}{t}$可知,故障车在30 s内通过的路程:
$s=vt=2\ \mathrm{m/s}×30\ \mathrm{s}=60\ \mathrm{m}$
(2)由图可知$n=3$,绳子自由端移动的距离:
$s'=ns=3×60\ \mathrm{m}=180\ \mathrm{m}$
则拉力做的总功:
$W_总=Fs'=500\ \mathrm{N}×180\ \mathrm{m}=9×10^4\ \mathrm{J}$
(3)由题意可知,该故障车在被拖离过程中受到的阻力:
$f=0.08G=0.08×1.5×10^4\ \mathrm{N}=1200\ \mathrm{N}$
则该装置的机械效率:
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_总}=\frac{fs}{Fs'}=\frac{fs}{Fns}=\frac{f}{nF}=\frac{1200\ \mathrm{N}}{3×500\ \mathrm{N}}=80\%$