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(1)由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数$n = 3。$
物体上升的高度$h = 12m,$
则绳子自由端移动的距离$s = nh = 3×12m = 36m。$
已知汽车拉绳子的力$F = 2.2×10^3N,$
根据功的计算公式$W = Fs,$
可得汽车拉绳子的力对滑轮组做的功:
$W = Fs = 2.2×10^3N×36m = 7.92×10^4J。$
(2)汽车受到的阻力$f = 0.1G_{车}= 0.1×3×10^4N = 3×10^3N。$
因为汽车匀速运动,
所以汽车的牵引力$F_{牵}= F + f = 2.2×10^3N + 3×10^3N = 5.2×10^3N。$
物体以$v_{物}= 1m/s$的速度匀速上升,
则汽车的速度$v_{车}= 3v_{物}= 3×1m/s = 3m/s。$
根据功率的计算公式$P = Fv,$可得牵引力的功率:$P = F_{牵}v_{车}= 5.2×10^3N×3m/s = 1.56×10^4W。$
答:(1)汽车拉绳子的力对滑轮组做的功为$7.92×10^4J;$(2)汽车的牵引力是$5.2×10^3N,$牵引力的功率是$1.56×10^4W。$