Question

【題目】為了將放置在水平地面上重為100N，底面積是0.1m2的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖所示的滑輪組裝置，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)，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)是300Pa

B. 1s～2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J

C. 此滑輪組中動(dòng)滑輪的重為20N

D. 2s～3s內(nèi)，拉力F的功率是100W

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝3，則拉力F移動(dòng)的距離s＝3h。

（1）由圖甲得出在2～3s內(nèi)的拉力F，根據(jù)計(jì)算動(dòng)滑輪重力；已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F拉，物體靜止，根據(jù)受力平衡可求出壓力和壓強(qiáng)；

（2）由F﹣t圖象得出在1～2s內(nèi)的拉力F，由h﹣t圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點(diǎn)下降的距離，利用求此時(shí)拉力做功。

（3）由F﹣t圖象得出在2～3s內(nèi)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(diǎn)下降的速度，利用求拉力做功功率。

由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n＝3；

（1）由圖乙可知，在2～3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，由圖甲可知此時(shí)拉力F3＝40N，

不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦，則繩端拉力，

所以，故C正確。

由圖甲可知，在0～1s內(nèi)，拉力F1＝30N；以動(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，以及三根繩子向上的拉力3F1作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；

可得物體對(duì)地面的壓力：；

則物體對(duì)地面的壓強(qiáng)：；故A正確；

（2）在1～2s內(nèi)，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m，

繩端移動(dòng)的距離：，

此過程中拉力做的功：

；故B正確。

（3）由圖乙可知，在2～3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，重物的速度v3＝2.50m/s，

則繩端移動(dòng)的速度：，

在2～3s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，由圖甲可知此時(shí)拉力F3＝40N，

拉力做功的功率（總功率）：

，故D錯(cuò)誤；

故選：ABC。