9.如图所示，物体在拉力F的作用下匀速上升，重物G重20 N，滑轮重10 N，重物G在10 s内上升了2 m，拉力F移动的距离为 m，拉力F所做功的功率为 W，动滑轮的机械效率。（忽略绳重及摩擦）

解：
1. 求拉力F移动的距离：
该动滑轮拉力作用在轴上，重物上升距离是拉力移动距离的2倍，已知重物上升h=2m，因此拉力移动的距离：
$s=\frac{1}{2}h=\frac{1}{2}×2\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{m}$
2. 求拉力F的大小：
忽略绳重及摩擦，对动滑轮受力分析，匀速运动时向上的拉力等于两段绳子的拉力与滑轮重力之和，每段绳子拉力等于物重G：
$F=2G+G_{\mathrm{轮}}=2×20\ \mathrm{N}+10\ \mathrm{N}=50\ \mathrm{N}$
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}}=Fs=50\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}=50\ \mathrm{J}$
拉力做功的功率：
$P=\frac{W_{\mathrm{总}}}{t}=\frac{50\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}}=5\ \mathrm{W}$
3. 求动滑轮的机械效率：
有用功为提升重物做的功：
$W_{\mathrm{有}}=Gh=20\ \mathrm{N}×2\ \mathrm{m}=40\ \mathrm{J}$
机械效率：
$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{40\ \mathrm{J}}{50\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$
答案依次为：$\boldsymbol{1}$；$\boldsymbol{5}$；$\boldsymbol{80\%}$。

10. 如图所示，动滑轮的实质是一个杠杆，请在图中标出其支点O，并分别画出动力$F_1$、阻力$F_2$，以及动力臂$l_1$和阻力臂$l_2$。

解：
1. 标记支点O：将动滑轮右侧与固定段绳子相切的轮边缘点标记为支点O。
2. 画出动力$F_1$：沿左侧向上的绳子方向画出拉力，作用点在左侧绳与滑轮的接触位置，箭头向上，标注$F_1$。
3. 画出阻力$F_2$：在滑轮的中心轴处，沿竖直向下的方向画出阻碍杠杆转动的拉力，箭头向下，标注$F_2$。
4. 画出动力臂$l_1$：从支点O向动力$F_1$的作用线作垂线段，标注直角符号，在该线段旁标注$l_1$。
5. 画出阻力臂$l_2$：从支点O向阻力$F_2$的作用线作垂线段，标注直角符号，在该线段旁标注$l_2$。

11. 如图甲所示，用一个动滑轮匀速提升重为 600 N 的物体，在卷扬机拉力 F 的作用下，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙所示。已知动滑轮的重力为 20 N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（）


A.以滑轮为参照物，物体向上运动
B.物体上升的速度是 10 m/s
C.卷扬机拉力 F 的大小是 310 N
D.卷扬机拉力 F 的功率是 31 W

C

逐一分析各选项：
1. 选项A：动滑轮和物体一起匀速上升，二者相对位置没有变化，以滑轮为参照物，物体是静止的，A错误。
2. 选项B：由图乙可知，2s内绳子自由端移动的距离为40cm=0.4m，绳子自由端的速度$v_{绳}=\frac{s}{t}=\frac{0.4m}{2s}=0.2m/s$；该动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$，因此物体上升的速度$v_{物}=\frac{v_{绳}}{2}=0.1m/s$，B错误。
3. 选项C：不计绳重和摩擦，动滑轮的拉力$F=\frac{G_{物}+G_{动}}{2}=\frac{600N+20N}{2}=310N$，C正确。
4. 选项D：卷扬机拉力的功率$P=Fv_{绳}=310N×0.2m/s=62W$，D错误。