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.1~2s內，拉力F做的功是15JB.2s~3s內，拉力F的功率是8W

C.0s~1s時，物體對地面的壓力是30ND.2s~3s內，滑輪組的機械效率是66.7%

Answer 1

【答案】AC

【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1～2s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2～3s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錯誤；

C．不計繩重和繩與輪之間的摩擦，則繩端拉力F=（G+G動），所以動滑輪重力

G輪=3F2-G=3×40N-100N=20N

由圖乙可知0s～1s內，拉力F3=30N；由圖丙可知，此時重物處于靜止狀態，不計繩重和繩與輪之間的摩擦，拉力F3=（F拉+G輪），滑輪組對物體的拉力

F拉=3F3-G輪=3×30N-20N=70N

物體對地面的壓力

F壓=G-F拉=100N-70N=30N

故C正確；

D．由圖丙可知在2～3s內，重物做勻速運動，由圖乙可知此時拉力F2=40N，滑輪組的機械效率

η=====×100%≈83.3%

故D錯誤。

故選AC。