Question

【題目】用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M，已知被提升的物體M質量為76kg，M的體積為3×10-3m3，在物體M未露出水面的過程中，繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，此過程中，拉力F做的功W隨時間t的變化圖像如圖乙所示，不計繩重和摩擦力大小（g取10N/kg）。下面分析不正確的是

A. 此過程中，繩子自由端的拉力F大小為400N

B. 動滑輪重力為70N

C. 當物體M沒有露出水面時，動滑輪下端掛鉤上繩子的拉力為730N

D. 當物體M沒有露出水面的過程中，該滑輪組提升貨物的機械效率為95%

Answer 1

【答案】D

【解析】

（1）由圖甲可知，n＝2,s＝2h＝210m＝20m,由圖乙知，拉力F做的功W＝8000J,由W＝Fs得，拉力F＝＝400 N，故A正確；（2）物體M的重力：G＝mg＝76kg×10N/kg＝760N；物體M浸沒在水中，則V排＝V＝3×10-3m3，物體M受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3＝30N，則動滑輪下端掛鉤上的繩子拉力：F拉＝GF浮＝760N30N＝730N，故C正確；（3）不計繩重和摩擦力, n＝2,由F＝(GF浮G動)得，G動＝2FGF浮＝2400 N760N30N＝70N，故B正確；（4）由于物體未露出水面，物體受浮力作用，則滑輪組提升重物所做的有用功：W有＝(GF浮)h＝730N×10m＝7300J；貨物以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度，由v＝可知，運動的時間：t＝＝20s，由圖乙可知，此時拉力做的總功是8000J，所以滑輪組提升重物的機械效率：η＝×100%＝×100%＝91.25%,故D錯誤。故選D.