Question

【题目】为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图3所示的滑轮组装置．当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）

A．0s～1s内，地面对物体的支持力是10N

B．1s～2s内，拉力F做的功是187.5J

C．2s～3s内，拉力F的功率是100W

D．2s—3s内，滑轮组的机械效率是62.5%

第二部分 非选择题 (共70分)

Answer 1

【答案】B

【解析】

试题分析：由图乙可知，在0～1s内，拉力F=30N．取动滑轮和重物为研究对象，受到向下的重力G和G动 ，向上的支持力F支 ，及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支 =G-F′=G-3F拉 +G动 =100N-3×30N+G动 =G动 +10N；故A错误；

在1～2s内，拉力F2 =50N，重物上升高度h2 =1.25m拉力F的作用点下降的距离s2 =3h2 =3×1.25m=3.75m，

拉力做的功：W=F2 S2 =50N×3.75m=187.5J；故B正确；

由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3 =2.50m/s，拉力F3 =40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3，所以拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3 =3×2.50m/s=7.5m/s，拉力做功功率（总功率）：P总 =F3 V3 ′=40N×7.5m/s=300W，故C错误；

滑轮组的机械效率：η=W有用/W总×100%=Gh3/F3h3×100%=100N/40N×3×100%≈83.33%，故D错误。