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，設置了如圖所示的滑輪組裝置。當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）下列計算結果正確的是（　　）

A. 0s～1s內，地面對物體的支持力是10N

B. 1s～2s內，拉力F做的功是187.5J

C. 2s～3s內，拉力F的功率是100W

D. 2s～3s內，滑輪組的機械效率是83.3%

Answer 1

【答案】BD

【解析】

（1）由圖乙可知，在0～1s內，拉力F=30N．取動滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力G和G動，向上的支持力F支，及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止狀態；

地面對重物的支持力F支=G﹣F′=G﹣3F拉+G動=100N﹣3×30N+G動=G動+10N；故A錯誤；

（2）在1～2s內，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s2=3h2=3×1.25m=3.75m，

拉力做的功：W=F2s2=50N×3.75m=187.5J；故B正確。

（3）由圖可知在2～3s內，重物做勻速運動，v3=2.50m/s，拉力F3=40N，因為從動滑輪上直接引出的繩子股數（承擔物重的繩子股數）n=3，

則拉力F的作用點下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s，

拉力做功功率（總功率）：P總=F3v3′=40N×7.5m/s=300W，故C錯誤；

滑輪組的機械效率：

，故D正確；

故選：BD。