逸灵同学用滑轮组提升重物。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和液体的阻力。对下列分析计算不正确的是（　　）A．物体A...

问题详情：

逸灵同学用滑轮组提升重物。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和液体的阻力。对下列分析计算不正确的是（　　）

A．物体A的质量为50kg，则物体A的重力是500N

B．如图*所示，她对绳子自由端的拉力为150N时，地面对质量为50kg物体A的支持力是100N，则一个动滑轮的重力为50N

C．她利用如图乙所示的滑轮组将物体A在空中匀速提升了2m，则她做的功是1100J

D．她用图乙所示的滑轮组，将密度为1.5×103kg/m3的物体B从某液体中匀速向上拉至空气中，拉力F随时间t变化的图像如图*所示。已知F2与F1之差为50N，在空气中提升B时滑轮组的机械效率为 75%。则液体密度是1×103kg/m3

【回答】

C

【分析】

【详解】

A．物体A的重力

G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N

故A正确，不符合题意；

B．如图*，由题意可知，逸灵同学没有把重物A提起来，对A进行受力分析如下图1，由力的平衡条件可得

G＝F拉+F支

滑轮组对A的拉力

F拉＝G−F支＝500N−100N＝400N

根据力的作用是相互的，A对滑轮组的拉力等于滑轮组对A的拉力，由图*可知，n＝3，对*滑轮组的动滑轮进行受力分析，如图2所示，由力的平衡条件可得

3F＝F拉+G动

所以动滑轮的重力

G动＝3F−F拉＝3×150N−400N＝50N

故B正确，不符合题意；

C．为了提起物体A，他增加了滑轮个数，组装了如图乙所示的滑轮组，对乙图的动滑轮和A物体进行受力分析，如图3∶

此时绳端的拉力

F′＝（G+2G动）＝ （500N+2×50N）＝150N

由图乙可知，n′＝4，绳子移动的距离

s＝4h＝4×2m＝8m

则她做的功是

W＝F′s＝150N×8m＝1200J

故C错误，符合题意；

D．不计绳重、摩擦，在空气中提升B时滑轮组的机械效率

η＝＝75%

代入数据可得：解得GB＝300N；已知B的密度，由ρ＝可得，B的体积

VB＝＝0.02m3

在空气中，绳端的拉力

F2＝ （GB+2G动）＝ （300N+2×50N）＝100N

已知

F2−F1＝50N

则在水中绳端的拉力

F1＝F2−50N＝100N−50N＝50N

B物体浸没在水中时，以B物体和2个动滑轮为研究对象，其受力情况如图4，由力的平衡条件可得

4F1+F浮B＝GB+2G动

则B在水中受到的浮力

F浮B＝GB+2G动−4F1＝300N+2×50N−4×50N＝200N

由F浮B＝ρ液gV可得，液体的密度

ρ液＝1×103kg/m3

故D正确，不符合题意。

故选C。

知识点：重力

题型：选择题