Question

【题目】为了将放置在水平地面上重为100N，底面积是0.1m2的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置，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，物体对地面的压强是300Pa

B. 1s～2s内，拉力F做的功是187.5J

C. 此滑轮组中动滑轮的重为20N

D. 2s～3s内，拉力F的功率是100W

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h。

（1）由图甲得出在2～3s内的拉力F，根据计算动滑轮重力；已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，根据受力平衡可求出压力和压强；

（2）由F﹣t图象得出在1～2s内的拉力F，由h﹣t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用求此时拉力做功。

（3）由F﹣t图象得出在2～3s内的拉力F，由v﹣t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用求拉力做功功率。

由图知，承担物重的绳子股数n＝3；

（1）由图乙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，由图甲可知此时拉力F3＝40N，

不计绳重和绳与轮之间的摩擦，则绳端拉力，

所以，故C正确。

由图甲可知，在0～1s内，拉力F1＝30N；以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，以及三根绳子向上的拉力3F1作用，处于静止状态；

可得物体对地面的压力：；

则物体对地面的压强：；故A正确；

（2）在1～2s内，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m，

绳端移动的距离：，

此过程中拉力做的功：

；故B正确。

（3）由图乙可知，在2～3s内，重物做匀速运动，重物的速度v3＝2.50m/s，

则绳端移动的速度：，

在2～3s内，重物做匀速运动，由图甲可知此时拉力F3＝40N，

拉力做功的功率（总功率）：

，故D错误；

故选：ABC。