Question

【題目】為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置．當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示．（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（　�。�

A. 0s～1s內(nèi)，地面對(duì)物體的支持力是10N B. 1s～2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J

C. 2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100W D. 2s～3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%

Answer 1

【答案】B

【解析】分析甲圖可得，滑輪組繩子股數(shù)等于3；在0s～1s內(nèi)，拉力F等于30N，因動(dòng)滑輪有重力，可得動(dòng)滑輪對(duì)物體的拉力小于90N，則物體對(duì)地面的壓力大于10N，因力的作用是相互的，可得地面對(duì)物體的支持力大于10N，A說(shuō)法錯(cuò)誤；在1s～2s內(nèi)，物體上升高度為1.25m，因三股繩子承擔(dān)物重，故繩自由端移動(dòng)距離S=3×1.25m，由乙圖知在1s～2s內(nèi)，拉力F=50N,故拉力F做的功是W=FS=50N×3×1.25m=187.5J；B說(shuō)法正確；在2s～3s內(nèi)，由乙圖可得F=40N，由丙圖可得v=2.5m/s，由繩子股數(shù)為3，可得VF=3v=3×7.5m/s由P=FvF=40N×7.5m/s=300W，故拉力F的功率是300W，C說(shuō)法錯(cuò)誤； 2s～3s內(nèi)，由丁圖可得物體上升高度為3.75m-1.25m=2.5m，克服重力做功W’=Gh=100N×2.5m=250J，功率P’=W’/t=250J/1s=250W；可得滑輪組的機(jī)械效率η=P’/P=250W/300W=83.3％；D說(shuō)法錯(cuò)誤；答案選B。