一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．

Question

一辆质量是3.5×10³kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×10³N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．求：

（1）拉力F做的总功．
（2）有用功为多大？
（3）汽车受到的阻力大小．

Answer 1

（1）拉力移动的距离：
s=nh=2×2m=4m，
拉力做的功：
W_总=Fs=1×10³N×4m=4×10³J；
（2）由于η=(W有用)/(W总)×100%，
则拉力做的有用功：
W_有用=W_总η=4×10³J×90%=3.6×10³J．
（3）W=Fs，
则滑轮组对汽车的拉力：
F′=(W有用)/(h)=(3.6×103J)/(2m)=1.8×10³N．
汽车做的是匀速运动，所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以汽车受的阻力f=F′=1.8×10³N．
答：（1）拉力做的功为4×10³J；
（2）有用功为3.6×10³J；
（3）汽车所受的水平阻力为1.8×10³N．