为了将放置在水平地面上,重G=100N的重物提升到高处,小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置.当小明用
为了将放置在水平地面上,重G=100N的重物提升到高处,小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置.当小明用
图（乙）所示随时间变化的竖直方向向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升高度h随时间变化的关系图像分别如图（丙）与（丁）所示.若重物与地面的接触面积s=5x10负二次方m²,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求:
(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率.
（2）在1~2s内,拉力F做功W.
（3）在0~1s内,重物对地面的压强P.
图（乙）所示随时间变化的竖直方向向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升高度h随时间变化的关系图像分别如图（丙）与（丁）所示.若重物与地面的接触面积s=5x10负二次方m²,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求:
(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率.
（2）在1~2s内,拉力F做功W.
（3）在0~1s内,重物对地面的压强P.
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（1）在2~3s内,重物做匀速运动,υ3=2．50 m/s,拉力F3=40 N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍.
P= F3υ3=100 W （1分）
η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83．33% （1分）
（2）在1~2s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1．25 m
W=3F2h2 （1分）
代入数据解得W=187．5 J （1分）
（3）设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20 N
在0~1s内,拉力F1=30 N.把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态.
支持力F支=G+G动-3 F1=30 N （1分）
重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/（5×10-2 m2）=600 Pa （1分）
P= F3υ3=100 W （1分）
η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83．33% （1分）
（2）在1~2s内,拉力F2=50 N,重物上升高度h2=1．25 m
W=3F2h2 （1分）
代入数据解得W=187．5 J （1分）
（3）设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20 N
在0~1s内,拉力F1=30 N.把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态.
支持力F支=G+G动-3 F1=30 N （1分）
重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/（5×10-2 m2）=600 Pa （1分）
1年前
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