Question

【題目】南極冰面上，科考隊用拖拉機借助繩索水平牽引裝有貨物的輕質木箱，運輸貨物．某次運輸過程中，拖拉機用繩索牽引裝有貨物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度勻速直線行駛10km.消耗柴油1kg，牽引木箱做功的功率為9kW，.

（1）木箱底面積為5m2，質量不計，水平冰面能承受的最大壓強為1×104Pa，g取10N/kg，求木箱內可裝貨物的最大質量？

（2）求該運輸過程中，冰面對木箱的摩擦力大小.

（3）求該運輸過程，柴油完全燃燒釋放的內能轉化為繩索牽引木箱做功的效率.

Answer 1

【答案】（1）（2）900N（3）20%

【解析】

(1)由可得，水平冰面能承受的最壓力：

；

在水平面上壓力等于重力，即；木箱的質量不計，由可得，木箱內可裝貨物的最大質量：

；

(2)由可得，木箱受到的牽引力：

；

木箱隨拖拉機勻速運動時處于平衡狀態，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，則冰面對木箱的摩擦力：

；

(3)牽引力做的功：

，

柴油完全燃燒放出的熱量：

；

柴油完全燃燒釋放的內能轉化為繩索牽引木箱做功的效率：

．

答：(1)木箱內可裝貨物的最大質量為；

(2)冰面對木箱的摩擦力大小為；

(3)柴油完全燃燒釋放的內能轉化為繩索牽引木箱做功的效率為．