题目

为了将放置在水平地面上、重G=100 N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19乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图19丙和丁所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 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） 动滑轮的重力是多少？ （2） 在1~2s内，绳子自由端通过的距离是多少？ （3） 在0~1s内，地面对重物的支持力是多少？ 答案： 依题意，当重物匀速上升时，绳子拉力F=40N 滑轮组有3段绳子承担物重，即n=3 则： G动=3F-G=3×40N-100N=20 N 由丁图知，在1~2s内，重物上升了1.25m 则绳子自由端通过的距离是：s= nh=3×1.25m=3.75m. 在0~1s内，F0=30N 由于物体仍处于静止状态，所以有G+G动=nF0+F支 即，F支=G+G动-nF0=100N+20N-3×30N=30N

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