Question

【题目】用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上，重为100N的物体提升一定高度。当用图乙所示随时间变化的竖直向上的拉力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丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ）

A. 1 s～2 s内，拉力F做的功是15 J

B. 2 s～3 s内，拉力F的功率是24 W

C. 0s～1 s时，物体对地面的压力是30 N

D. 动滑轮重50 N

Answer 1

【答案】ABC

【解析】由图甲可知，动滑轮上承担物重的绳子股数n＝3；A. 由图乙可知,在12s内,拉力F1＝50N,由图丁可知重物上升高度h1＝0.1m，则拉力端移动的距离s1＝3h1＝3×0.1m＝0.3m，拉力做的功：W＝F1s1＝50N×0.3m＝15J，故A正确；B. 由图丙可知,在23s内,重物做匀速运动,v物＝0.2m/s,由图乙可知此时拉力F2＝40N，绳子自由端移动速度v绳＝3v物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，因为P＝＝Fv，所以拉力做功功率(总功率):P总＝F2v绳＝40N×0.6m/s＝24W，故B正确；D. 由图丙可知在23s内,重物做匀速运动,由图乙可知此时拉力F2＝40N，不计绳重和绳与轮之间的摩擦,则绳端拉力F＝ (G+G动)，所以G动＝3F2G＝3×40N100N＝20N，故D错误。C. 由图乙可知0s1s内,拉力F3＝30N；由图丙可知，此时重物处于静止状态，则物体和动滑轮受到向上的总拉力F总＝3F3＝3×30N＝90N，所以,0s1s内,物体对地面的压力F压＝G+G动F总＝100N+20N90N＝30N，故C正确；故选ABC.

点睛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）由图乙可知，在1～2s内的拉力，由图丁得出重物上升高度，利用s＝nh求拉力端移动的距离，利用W＝Fs求拉力做的功；（2）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P＝Fv求拉力做功功率；（3）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，根据F＝（G+G动）计算动滑轮重力；（4）由F-t图象得出在0s～1s时的拉力F，然后根据利用力的合成计算物体对地面的压力。