(1)由圖可知,滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)$n = 3。$
物體上升的高度$h = 12m,$
則繩子自由端移動(dòng)的距離$s = nh = 3×12m = 36m。$
已知汽車?yán)K子的力$F = 2.2×10^3N,$
根據(jù)功的計(jì)算公式$W = Fs,$
可得汽車?yán)K子的力對(duì)滑輪組做的功:
$W = Fs = 2.2×10^3N×36m = 7.92×10^4J。$
(2)汽車受到的阻力$f = 0.1G_{車}= 0.1×3×10^4N = 3×10^3N。$
因?yàn)槠噭蛩龠\(yùn)動(dòng),
所以汽車的牽引力$F_{牽}= F + f = 2.2×10^3N + 3×10^3N = 5.2×10^3N。$
物體以$v_{物}= 1m/s$的速度勻速上升,
則汽車的速度$v_{車}= 3v_{物}= 3×1m/s = 3m/s。$
根據(jù)功率的計(jì)算公式$P = Fv,$可得牽引力的功率:$P = F_{牽}v_{車}= 5.2×10^3N×3m/s = 1.56×10^4W。$
答:(1)汽車?yán)K子的力對(duì)滑輪組做的功為$7.92×10^4J;$(2)汽車的牽引力是$5.2×10^3N,$牽引力的功率是$1.56×10^4W。$