Question

【題目】用圖甲所示的滑輪組裝置將放置在水平地面上，重為100N的物體提升一定高度。當用圖乙所示隨時間變化的豎直向上的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計算結果正確的是（ ）

A. 1 s～2 s內，拉力F做的功是15 J

B. 2 s～3 s內，拉力F的功率是24 W

C. 0s～1 s時，物體對地面的壓力是30 N

D. 動滑輪重50 N

Answer 1

【答案】ABC

【解析】由圖甲可知，動滑輪上承擔物重的繩子股數n＝3；A. 由圖乙可知,在12s內,拉力F1＝50N,由圖丁可知重物上升高度h1＝0.1m，則拉力端移動的距離s1＝3h1＝3×0.1m＝0.3m，拉力做的功：W＝F1s1＝50N×0.3m＝15J，故A正確；B. 由圖丙可知,在23s內,重物做勻速運動,v物＝0.2m/s,由圖乙可知此時拉力F2＝40N，繩子自由端移動速度v繩＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，因為P＝＝Fv，所以拉力做功功率(總功率):P總＝F2v繩＝40N×0.6m/s＝24W，故B正確；D. 由圖丙可知在23s內,重物做勻速運動,由圖乙可知此時拉力F2＝40N，不計繩重和繩與輪之間的摩擦,則繩端拉力F＝ (G+G動)，所以G動＝3F2G＝3×40N100N＝20N，故D錯誤。C. 由圖乙可知0s1s內,拉力F3＝30N；由圖丙可知，此時重物處于靜止狀態，則物體和動滑輪受到向上的總拉力F總＝3F3＝3×30N＝90N，所以,0s1s內,物體對地面的壓力F壓＝G+G動F總＝100N+20N90N＝30N，故C正確；故選ABC.

點睛由滑輪組的結構可以看出，承擔物重的繩子股數n＝3，則拉力F移動的距離s＝3h．（1）由圖乙可知，在1～2s內的拉力，由圖丁得出重物上升高度，利用s＝nh求拉力端移動的距離，利用W＝Fs求拉力做的功；（2）由F-t圖象得出在2～3s內的拉力F，由v-t圖象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用點下降的速度，利用P＝Fv求拉力做功功率；（3）由F-t圖象得出在2～3s內的拉力F，根據F＝（G+G動）計算動滑輪重力；（4）由F-t圖象得出在0s～1s時的拉力F，然后根據利用力的合成計算物體對地面的壓力。