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)用圖甲所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖乙和丙所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計算結(jié)果正確的是

A．1s～2s內(nèi)，拉力F做的功是187．5J

B．0s～1s內(nèi)，地面對物體的支持力是10N

C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100W

D．2s～3s內(nèi)，滑輪組的機械效率是62．5%

Answer 1

【答案】A

【解析】

試題分析：滑輪組繩子的股數(shù)n=3，則拉力F移動的距離s=3h，

（1）由圖甲可知，在0~1s內(nèi)，拉力F拉=30N，圖乙可知，此時物體的運動速度為0，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。物體受重力G和繩子向上的拉力F’，地面對重物的支持力F支=G-F’=G-（3F拉-G動）=100N-90N+G動=G動+10N，故B錯誤。（2）在1~2s內(nèi)，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1．25m，拉力F的作用點下降的距離為s2=3h2=3×1．25m=3．75m，拉力F做的功W=F2s2=50N×3．75m=187．5J，故A正確為答案。（3）由圖可知，在2~3s內(nèi)，重物做勻速運動，v3=2．5m/s，拉力F3=40N，繩子自由端移動速度v=3v3=3×2．5m/s =7．5m/s，拉力的功率P總=F3v=40N×7．5m/s=300W，故C錯誤。，故D錯誤。