為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度,設置了圖*所示的滑輪組裝置。當用圖乙所示隨時間變化的數值...
問題詳情:
為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度,設置了圖*所示的滑輪組裝置。當用圖乙所示隨時間變化的數值向下的拉力F拉繩時,物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關係分別如圖乙和*所示。(不計繩重和繩與輪之間的摩擦)下列計算結果正確的是
A.0s~1s內,地面對物體的支持力是70N
B.1s~2s內,拉力F做的功是62.5J
C.2s~3s內,滑輪組的機械效率是83.3%
D.2s~3s內,拉力F的功率是100W
【回答】
C
【解析】
由滑輪組的結構可以看出,承擔物重的繩子股數n=3,則拉力F移動的距離s=3h。
(1)已知滑輪組繩子的段數n和拉力F,物體靜止,設滑輪組對物體的拉力F′,其關係為;地面對物體的支持力等於物體對地面的壓力,等於物體的重力G減去滑輪組對物體的拉力F′;
(2)由F-t圖象得出在1~2s內的拉力F,由h-t圖象得出重物上升的高度,求出拉力F的作用點下降的距離,利用求此時拉力做功。
(3)知道拉力F和物重G大小,以及S與h的關係,利用效率求滑輪組的機械效率;
(4)由F-t圖象得出在2~3s內的拉力F,由v-t圖象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用點下降的速度,利用求拉力做功功率。
【詳解】
A、結合乙、*、丁圖可知,當拉力等於40N時,物體勻速上升,根據得,動滑輪的重為:;
由圖乙可知,在0~1s內,拉力,處於靜止狀態,受力平衡,地面對重物的支持力為,,故A錯誤;
B、在1~2s內,拉力,重物上升高度,拉力F的作用點下降的距離,拉力做的功:,故B錯誤;
C、2~3s內,重物做勻速運動,滑輪組的機械效率:,故C正確;
D、由圖可知在2~3s內,重物做勻速運動,,拉力,因為承擔物重的繩子股數為:,所以拉力F的作用點下降的速度,
則拉力做功功率:,故D錯誤。
故選:C。
知識點:滑輪
題型:選擇題