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62.5%

Answer 1

【答案】B
【解析】由圖甲可知，在0s～1s內，拉力F等于30N，滑輪組由3段繩子吊著物體，所以承擔的總重力為90N，由于動滑輪本身在重力，所以滑輪組對重物的拉力小于90N，故可知地面對物體的支持力大于10N，故A錯；1s～2s內，拉力的大小為50N，拉力通過的距離為s=3.75m/s，所以拉力F做的功為W=Fs=187.5J，故B正確； 2s～3s內，拉力的大小為40N，拉力的速度為7.50m/s，所以拉力的功率P=Fv=300W，故C錯；2s～3s內，拉力做功為W總=Fs=40N×7.5m=300J，對物體所做的功為W有=Gh=100N×2.5m=250J，所以機械效率為W有/W總=83.3%，故D錯；應選B.

【考點精析】根據題目的已知條件，利用滑輪（組）的機械效率和功率的計算與測量的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．