Question

【題目】工人利用如圖甲所示的滑輪組從一口枯井中提起質量為6kg的物體，他用圖乙所示隨時間變化的水平向右的拉力F拉繩，重物的速度v隨時間t變化的關系圖象如圖丙所示，不計繩重和摩擦（g取10N/kg）．以下說法正確的是（　　）

A. 在0-1s內，拉力F做的功為75J B. 動滑輪的重力30N

C. 在2-3s內，滑輪組的機械效率62.5% D. 在2-3s內，拉力F做功的功率為200W

Answer 1

【答案】D

【解析】由圖丙可知，在0-1s內，物體處于靜止狀態，即沒有移動距離；所以，此時拉力F沒有做功；故A錯誤；物體重力為：G=mg=6kg×10N/kg=60N；由圖乙和圖丙可知，在2-3s內，拉力為40N，物體處于勻速直線運動狀態；圖甲的滑輪組承擔物重的繩子段數為2段，不計繩重和摩擦，則繩子自由端的拉力：F=（G物+G動）/2，即40N=（60N+G動）/2，解得G動 =20N；故B錯誤；在2-3s內，滑輪組的機械效率為：η=W有/W總=Gh/Fs=Gh/F2h=G/2F=60N/2×40N=75%；故C錯誤；在2-3s內，物體升高的速度為2.5m/s，則繩子的速度為v=2v物 =5m/s；則拉力F做功的功率為：P=Fv=40N5m/s=200W；故D正確，故選D。