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)置了圖3所示的滑輪組裝置．當(dāng)用圖甲所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖乙和丙所示．（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是（ ）

A．0s～1s內(nèi)，地面對(duì)物體的支持力是10N

B．1s～2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J

C．2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100W

D．2s—3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%

第二部分 非選擇題 (共70分)

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題分析：由圖乙可知，在0～1s內(nèi)，拉力F=30N．取動(dòng)滑輪和重物為研究對(duì)象，受到向下的重力G和G動(dòng) ，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?fàn)顟B(tài)；地面對(duì)重物的支持力F支 =G-F′=G-3F拉 +G動(dòng) =100N-3×30N+G動(dòng) =G動(dòng) +10N；故A錯(cuò)誤；

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(diǎn)下降的距離s2 =3h2 =3×1.25m=3.75m，

拉力做的功：W=F2 S2 =50N×3.75m=187.5J；故B正確；

由圖可知在2～3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，v3 =2.50m/s，拉力F3 =40N，因?yàn)閺膭?dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重的繩子股數(shù)）n=3，所以拉力F的作用點(diǎn)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 =F3 V3 ′=40N×7.5m/s=300W，故C錯(cuò)誤；

滑輪組的機(jī)械效率：η=W有用/W總×100%=Gh3/F3h3×100%=100N/40N×3×100%≈83.33%，故D錯(cuò)誤。