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4. (★★★)如图12-8所示,要把实心球推上台阶,$B$为重心,$O$为支点。请在图中画出:①最小推力$F$及其力臂;②重力及其力臂。
答案
解析
【分析】
1. 最小推力的思考：根据杠杆平衡原理$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力（重力）和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。因此要找到支点$O$到球面上的最远点，该点与$O$的连线即为最长动力臂，过该点作垂直于这条连线的斜向上的力，就是最小推力$F$。
2. 重力及其力臂的思考：重力的方向始终竖直向下，作用点在重心$B$；重力的力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离，需要过$O$点作重力作用线的垂线段。
【解析】
① 最小推力$F$及其力臂：
连接支点$O$与球体上距离$O$最远的点（球的左上端点），该线段即为最长的动力臂$L_1$；
过该端点作垂直于$L_1$的斜向上的力，标注为$F$，即为最小推力。
② 重力及其力臂：
过重心$B$作竖直向下的带箭头线段，标注为$G$，即为重力；
过支点$O$作重力$G$作用线的垂线段，标注为$L_2$，即为重力的力臂。
（具体图形见参考答案配图）
【答案】
如图所示（与参考答案图形一致）：① 画出最小推力$F$及其力臂$L_1$；② 画出重力$G$及其力臂$L_2$。
【知识点】
杠杆平衡条件、重力的方向、力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆最小力的画法和重力、重力臂的绘制，关键是理解“杠杆中最长动力臂为支点到动力作用点的最远连线”，同时牢记重力的方向特性和力臂的定义，需要结合几何知识确定力的方向与力臂。
【难度系数】
0.4
1. 最小推力的思考：根据杠杆平衡原理$F_1L_1=F_2L_2$，在阻力（重力）和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小。因此要找到支点$O$到球面上的最远点，该点与$O$的连线即为最长动力臂，过该点作垂直于这条连线的斜向上的力，就是最小推力$F$。
2. 重力及其力臂的思考：重力的方向始终竖直向下，作用点在重心$B$；重力的力臂是支点$O$到重力作用线的垂直距离，需要过$O$点作重力作用线的垂线段。
【解析】
① 最小推力$F$及其力臂：
连接支点$O$与球体上距离$O$最远的点（球的左上端点），该线段即为最长的动力臂$L_1$；
过该端点作垂直于$L_1$的斜向上的力，标注为$F$，即为最小推力。
② 重力及其力臂：
过重心$B$作竖直向下的带箭头线段，标注为$G$，即为重力；
过支点$O$作重力$G$作用线的垂线段，标注为$L_2$，即为重力的力臂。
（具体图形见参考答案配图）
【答案】
如图所示（与参考答案图形一致）：① 画出最小推力$F$及其力臂$L_1$；② 画出重力$G$及其力臂$L_2$。
【知识点】
杠杆平衡条件、重力的方向、力臂的画法
【点评】
本题考查杠杆最小力的画法和重力、重力臂的绘制，关键是理解“杠杆中最长动力臂为支点到动力作用点的最远连线”，同时牢记重力的方向特性和力臂的定义，需要结合几何知识确定力的方向与力臂。
【难度系数】
0.4
5. (★★★)如图12-9所示是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊$600\ \mathrm{kg}$的物体时,上升$5\ \mathrm{m}$,用时$15\ \mathrm{s}$,滑轮组的机械效率是$80\%$,则所做有用功是
$3×10^{4}$
$\mathrm{J}$,总功是$3.75×10^{4}$
$\mathrm{J}$,拉力$F$的功率是$2.5×10^{3}$
$\mathrm{W}$。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)答案
$3×10^{4}$
$3.75×10^{4}$
$2.5×10^{3}$
$3.75×10^{4}$
$2.5×10^{3}$
解析
【分析】
要解决这道题，我们可以分步骤推导计算：首先，有用功是克服物体重力做的功，需先根据物体质量求出重力，再利用$ W_{有用}=Gh $计算有用功；接着，根据机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $变形，代入有用功和机械效率求出总功；最后，利用功率公式$ P=\frac{W_{总}}{t} $，结合总功和做功时间计算拉力的功率。每一步都要明确对应公式，结合已知条件代入求解。
【解析】
1. 计算物体的重力：
$ G=mg=600\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6×10^{3}\ \mathrm{N} $
2. 计算有用功：
$ W_{有用}=Gh=6×10^{3}\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=3×10^{4}\ \mathrm{J} $
3. 计算总功：
由机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $变形可得：
$ W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{3×10^{4}\ \mathrm{J}}{80\%}=3.75×10^{4}\ \mathrm{J} $
4. 计算拉力的功率：
$ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3.75×10^{4}\ \mathrm{J}}{15\ \mathrm{s}}=2.5×10^{3}\ \mathrm{W} $
【答案】
$ 3×10^{4} $；$ 3.75×10^{4} $；$ 2.5×10^{3} $
【知识点】
有用功与总功计算；机械效率公式应用；功率计算
【点评】
本题是滑轮组的综合计算题，核心是掌握有用功、总功、机械效率、功率的计算公式及变形应用，明确各物理量的含义，属于基础综合题型，能帮助学生巩固机械功相关的核心知识点。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，我们可以分步骤推导计算：首先，有用功是克服物体重力做的功，需先根据物体质量求出重力，再利用$ W_{有用}=Gh $计算有用功；接着，根据机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $变形，代入有用功和机械效率求出总功；最后，利用功率公式$ P=\frac{W_{总}}{t} $，结合总功和做功时间计算拉力的功率。每一步都要明确对应公式，结合已知条件代入求解。
【解析】
1. 计算物体的重力：
$ G=mg=600\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6×10^{3}\ \mathrm{N} $
2. 计算有用功：
$ W_{有用}=Gh=6×10^{3}\ \mathrm{N}×5\ \mathrm{m}=3×10^{4}\ \mathrm{J} $
3. 计算总功：
由机械效率公式$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $变形可得：
$ W_{总}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{3×10^{4}\ \mathrm{J}}{80\%}=3.75×10^{4}\ \mathrm{J} $
4. 计算拉力的功率：
$ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{3.75×10^{4}\ \mathrm{J}}{15\ \mathrm{s}}=2.5×10^{3}\ \mathrm{W} $
【答案】
$ 3×10^{4} $；$ 3.75×10^{4} $；$ 2.5×10^{3} $
【知识点】
有用功与总功计算；机械效率公式应用；功率计算
【点评】
本题是滑轮组的综合计算题，核心是掌握有用功、总功、机械效率、功率的计算公式及变形应用，明确各物理量的含义，属于基础综合题型，能帮助学生巩固机械功相关的核心知识点。
【难度系数】
0.6
6. (★★★)下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是 【 】
A.机械效率越高的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,机械效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
A.机械效率越高的机械,功率越大
B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,机械效率越高
D.功率越大的机械,做功越快
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题，需明确机械效率、功率、功的核心概念及相互区别：
1. 机械效率是有用功与总功的比值，反映机械对能量的利用程度；功率是单位时间内所做的功，反映做功的快慢，二者是完全不同的物理量，无直接关联。
2. 对每个选项逐一分析：
对于A选项：机械效率高仅说明有用功占总功的比例大，和功率（做功快慢）无关，比如一台效率高但工作缓慢的机械，功率可能很小，因此A错误。
对于B选项：功率由做功多少和做功时间共同决定，公式为$P=\frac{W}{t}$，仅做功多但所用时间很长时，功率不一定大，因此B错误。
对于C选项：机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，仅有用功多，若总功（有用功+额外功）更多，其比值（机械效率）可能很低，因此C错误。
对于D选项：功率的物理意义就是表示机械做功的快慢，功率越大，做功越快，这是功率的本质定义，因此D正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，反映机械对能量的利用程度；功率$P=\frac{W}{t}$，反映做功快慢。二者是不同物理量，机械效率高低与功率大小无必然联系，故A错误；
B. 功率由做功多少和做功时间共同决定，仅做功多，若所用时间过长，功率不一定大，故B错误；
C. 机械效率是有用功与总功的比值，仅有用功多，未知总功的情况下，无法判断机械效率高低，故C错误；
D. 功率的物理意义是表示机械做功的快慢，功率越大，机械做功越快，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
1. 功率的物理意义
2. 机械效率的概念
3. 功率的决定因素
【点评】
本题主要考查功、功率、机械效率三个核心物理量的概念辨析，是力学中的易混淆考点。解题关键是准确掌握每个物理量的定义、物理意义，明确三者之间无直接的因果关联，避免因概念混淆而出错。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需明确机械效率、功率、功的核心概念及相互区别：
1. 机械效率是有用功与总功的比值，反映机械对能量的利用程度；功率是单位时间内所做的功，反映做功的快慢，二者是完全不同的物理量，无直接关联。
2. 对每个选项逐一分析：
对于A选项：机械效率高仅说明有用功占总功的比例大，和功率（做功快慢）无关，比如一台效率高但工作缓慢的机械，功率可能很小，因此A错误。
对于B选项：功率由做功多少和做功时间共同决定，公式为$P=\frac{W}{t}$，仅做功多但所用时间很长时，功率不一定大，因此B错误。
对于C选项：机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，仅有用功多，若总功（有用功+额外功）更多，其比值（机械效率）可能很低，因此C错误。
对于D选项：功率的物理意义就是表示机械做功的快慢，功率越大，做功越快，这是功率的本质定义，因此D正确。
【解析】
逐一分析各选项：
A. 机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}$，反映机械对能量的利用程度；功率$P=\frac{W}{t}$，反映做功快慢。二者是不同物理量，机械效率高低与功率大小无必然联系，故A错误；
B. 功率由做功多少和做功时间共同决定，仅做功多，若所用时间过长，功率不一定大，故B错误；
C. 机械效率是有用功与总功的比值，仅有用功多，未知总功的情况下，无法判断机械效率高低，故C错误；
D. 功率的物理意义是表示机械做功的快慢，功率越大，机械做功越快，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
1. 功率的物理意义
2. 机械效率的概念
3. 功率的决定因素
【点评】
本题主要考查功、功率、机械效率三个核心物理量的概念辨析，是力学中的易混淆考点。解题关键是准确掌握每个物理量的定义、物理意义，明确三者之间无直接的因果关联，避免因概念混淆而出错。
【难度系数】
0.6
7. (★★★)如图12-10所示,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是 【 】
A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率小
A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率小
答案
C
解析
【分析】
首先，判断有用功：两人提升的货物质量相等，提升高度相同，根据有用功公式$ W_{有用}=Gh=mgh $，可知二者做的有用功相等，故A选项错误。
其次，分析总功：甲使用动滑轮，不计绳重及摩擦，总功为有用功加上克服动滑轮自重的额外功；乙使用定滑轮，额外功为0（不计绳重及摩擦），总功等于有用功，因此甲的总功更多，B选项错误。
接着，比较总功的功率：功率公式为$ P=\frac{W_{总}}{t} $，相同时间内，甲的总功更大，所以甲的总功功率更大，C选项正确。
最后，分析机械效率：机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，有用功相同，甲的总功更大，因此甲的机械效率更小，乙的机械效率更大，D选项错误。
【解析】
1. 有用功分析：
已知货物质量$ m $相等，提升高度$ h $相同，根据$ W_{有用}=Gh=mgh $，可得$ W_{有甲}=W_{有乙} $，因此A选项错误。
2. 总功分析：
甲使用动滑轮，不计绳重及摩擦，总功$ W_{总甲}=W_{有甲}+W_{额} $（$ W_{额} $为克服动滑轮自重的额外功）；
乙使用定滑轮，额外功为0，总功$ W_{总乙}=W_{有乙} $；
因此$ W_{总甲}＞W_{总乙} $，B选项错误。
3. 功率分析：
根据功率公式$ P=\frac{W_{总}}{t} $，由于时间$ t $相同，且$ W_{总甲}＞W_{总乙} $，所以$ P_{甲}＞P_{乙} $，即甲做总功的功率大，C选项正确。
4. 机械效率分析：
机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，因为$ W_{有甲}=W_{有乙} $，$ W_{总甲}＞W_{总乙} $，所以$ \eta_{甲}＜\eta_{乙} $，即乙的机械效率大，D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
有用功与总功、功率的计算、滑轮的机械效率
【点评】
本题综合考查滑轮的有用功、总功、功率及机械效率的判断，需明确动滑轮和定滑轮的工作特点，熟练掌握相关功、功率、机械效率的计算公式，关键是区分动滑轮存在额外功而定滑轮额外功为零（不计绳重及摩擦）的差异。
【难度系数】
0.6
首先，判断有用功：两人提升的货物质量相等，提升高度相同，根据有用功公式$ W_{有用}=Gh=mgh $，可知二者做的有用功相等，故A选项错误。
其次，分析总功：甲使用动滑轮，不计绳重及摩擦，总功为有用功加上克服动滑轮自重的额外功；乙使用定滑轮，额外功为0（不计绳重及摩擦），总功等于有用功，因此甲的总功更多，B选项错误。
接着，比较总功的功率：功率公式为$ P=\frac{W_{总}}{t} $，相同时间内，甲的总功更大，所以甲的总功功率更大，C选项正确。
最后，分析机械效率：机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，有用功相同，甲的总功更大，因此甲的机械效率更小，乙的机械效率更大，D选项错误。
【解析】
1. 有用功分析：
已知货物质量$ m $相等，提升高度$ h $相同，根据$ W_{有用}=Gh=mgh $，可得$ W_{有甲}=W_{有乙} $，因此A选项错误。
2. 总功分析：
甲使用动滑轮，不计绳重及摩擦，总功$ W_{总甲}=W_{有甲}+W_{额} $（$ W_{额} $为克服动滑轮自重的额外功）；
乙使用定滑轮，额外功为0，总功$ W_{总乙}=W_{有乙} $；
因此$ W_{总甲}＞W_{总乙} $，B选项错误。
3. 功率分析：
根据功率公式$ P=\frac{W_{总}}{t} $，由于时间$ t $相同，且$ W_{总甲}＞W_{总乙} $，所以$ P_{甲}＞P_{乙} $，即甲做总功的功率大，C选项正确。
4. 机械效率分析：
机械效率$ \eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}} $，因为$ W_{有甲}=W_{有乙} $，$ W_{总甲}＞W_{总乙} $，所以$ \eta_{甲}＜\eta_{乙} $，即乙的机械效率大，D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
有用功与总功、功率的计算、滑轮的机械效率
【点评】
本题综合考查滑轮的有用功、总功、功率及机械效率的判断，需明确动滑轮和定滑轮的工作特点，熟练掌握相关功、功率、机械效率的计算公式，关键是区分动滑轮存在额外功而定滑轮额外功为零（不计绳重及摩擦）的差异。
【难度系数】
0.6
8. (★★★)如图12-11所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为$300\ \mathrm{N}$的物体,拉力$F$的大小为$30\ \mathrm{N}$。若物体和地面之间的摩擦力大小为$45\ \mathrm{N}$,则$A$处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为 【 】
A.$45\ \mathrm{N}\ \ \ 50\%$
B.$45\ \mathrm{N}\ \ \ 75\%$
C.$60\ \mathrm{N}\ \ \ 50\%$
D.$60\ \mathrm{N}\ \ \ 75\%$
A.$45\ \mathrm{N}\ \ \ 50\%$
B.$45\ \mathrm{N}\ \ \ 75\%$
C.$60\ \mathrm{N}\ \ \ 50\%$
D.$60\ \mathrm{N}\ \ \ 75\%$
答案
B
解析
【分析】
1. 分析A处的拉力：物体在水平地面上匀速运动，水平方向受A处拉力和摩擦力，二力平衡，因此A处拉力大小等于摩擦力大小。
2. 分析滑轮组的机械效率：水平滑轮组的有用功是克服物体与地面间摩擦力做的功，总功是拉力F做的功。先确定绳子段数$n=2$（拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍），再根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$计算机械效率。
【解析】
1. 求A处的拉力：
物体在水平地面上匀速运动，水平方向受力平衡，A处拉力与摩擦力是一对平衡力，因此：
$F_A = f = 45\ \mathrm{N}$
2. 求滑轮组的机械效率：
设物体移动的距离为$s_{\mathrm{物}}$，由图可知滑轮组中与动滑轮相连的绳子段数$n=2$，则拉力$F$移动的距离$s_{\mathrm{绳}}=2s_{\mathrm{物}}$。
有用功（克服摩擦力做的功）：
$W_{\mathrm{有}} = f · s_{\mathrm{物}}$
总功（拉力$F$做的功）：
$W_{\mathrm{总}} = F · s_{\mathrm{绳}} = F · 2s_{\mathrm{物}}$
机械效率：
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\% = \frac{f · s_{\mathrm{物}}}{F · 2s_{\mathrm{物}}}×100\% = \frac{f}{2F}×100\%$
代入数据$f=45\ \mathrm{N}$，$F=30\ \mathrm{N}$：
$\eta = \frac{45\ \mathrm{N}}{2×30\ \mathrm{N}}×100\% = 75\%$
综上，A处拉力为$45\ \mathrm{N}$，机械效率为$75\%$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡条件；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查水平滑轮组的力学分析与机械效率计算，需注意水平滑轮组的有用功为克服摩擦力的功，区别于竖直滑轮组（有用功为克服物体重力的功），同时要正确判断绳子段数。
【难度系数】
0.6
1. 分析A处的拉力：物体在水平地面上匀速运动，水平方向受A处拉力和摩擦力，二力平衡，因此A处拉力大小等于摩擦力大小。
2. 分析滑轮组的机械效率：水平滑轮组的有用功是克服物体与地面间摩擦力做的功，总功是拉力F做的功。先确定绳子段数$n=2$（拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍），再根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\%$计算机械效率。
【解析】
1. 求A处的拉力：
物体在水平地面上匀速运动，水平方向受力平衡，A处拉力与摩擦力是一对平衡力，因此：
$F_A = f = 45\ \mathrm{N}$
2. 求滑轮组的机械效率：
设物体移动的距离为$s_{\mathrm{物}}$，由图可知滑轮组中与动滑轮相连的绳子段数$n=2$，则拉力$F$移动的距离$s_{\mathrm{绳}}=2s_{\mathrm{物}}$。
有用功（克服摩擦力做的功）：
$W_{\mathrm{有}} = f · s_{\mathrm{物}}$
总功（拉力$F$做的功）：
$W_{\mathrm{总}} = F · s_{\mathrm{绳}} = F · 2s_{\mathrm{物}}$
机械效率：
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}}×100\% = \frac{f · s_{\mathrm{物}}}{F · 2s_{\mathrm{物}}}×100\% = \frac{f}{2F}×100\%$
代入数据$f=45\ \mathrm{N}$，$F=30\ \mathrm{N}$：
$\eta = \frac{45\ \mathrm{N}}{2×30\ \mathrm{N}}×100\% = 75\%$
综上，A处拉力为$45\ \mathrm{N}$，机械效率为$75\%$，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
二力平衡条件；滑轮组机械效率
【点评】
本题考查水平滑轮组的力学分析与机械效率计算，需注意水平滑轮组的有用功为克服摩擦力的功，区别于竖直滑轮组（有用功为克服物体重力的功），同时要正确判断绳子段数。
【难度系数】
0.6
9. (★★★)(双选)小军组装如图12-12所示的滑轮组进行实验。实验过程:先测得定滑轮的重力为$0.2\ \mathrm{N}$,动滑轮的重力为$0.25\ \mathrm{N}$,再使用组装好的滑轮组在$10\ \mathrm{s}$内将质量为$100\ \mathrm{g}$的钩码竖直匀速提升$20\ \mathrm{cm}$,此过程中弹簧测力计的示数为$0.5\ \mathrm{N}$。$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$。下列说法正确的是 【 】
A.弹簧测力计对细绳拉力的功率为$0.03\ \mathrm{W}$
B.滑轮组的机械效率为$80\%$
C.克服绳重和摩擦做的额外功为$0.05\ \mathrm{J}$
D.若只减小定滑轮的重力,滑轮组的机械效率将增大
A.弹簧测力计对细绳拉力的功率为$0.03\ \mathrm{W}$
B.滑轮组的机械效率为$80\%$
C.克服绳重和摩擦做的额外功为$0.05\ \mathrm{J}$
D.若只减小定滑轮的重力,滑轮组的机械效率将增大
答案
AC
解析
【分析】
要解决这道题，我们需要逐个分析选项，结合滑轮组的功率、机械效率、额外功的相关公式进行计算：
1. 对于选项A，先确定绳子自由端移动的距离，再根据总功公式$W=Fs$计算拉力做的总功，最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率；
2. 对于选项B，先计算有用功，再结合总功计算滑轮组的机械效率，判断是否为80%；
3. 对于选项C，先算出总额外功，再减去克服动滑轮重力做的额外功，得到克服绳重和摩擦的额外功；
4. 对于选项D，明确影响滑轮组机械效率的因素，判断减小定滑轮重力对机械效率的影响。
【解析】
首先计算钩码的重力：$G = mg = 0.1\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1\ \mathrm{N}$，钩码上升高度$h = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m}$，由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$，则绳子自由端移动的距离$s = nh = 3 × 0.2\ \mathrm{m} = 0.6\ \mathrm{m}$。
选项A：
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}} = Fs = 0.5\ \mathrm{N} × 0.6\ \mathrm{m} = 0.3\ \mathrm{J}$，
拉力的功率$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{0.3\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 0.03\ \mathrm{W}$，故A正确。
选项B：
有用功$W_{\mathrm{有}} = Gh = 1\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 0.2\ \mathrm{J}$，
滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{0.2\ \mathrm{J}}{0.3\ \mathrm{J}} × 100\% \approx 66.7\% ≠ 80\%$，故B错误。
选项C：
总额外功$W_{\mathrm{额总}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 0.3\ \mathrm{J} - 0.2\ \mathrm{J} = 0.1\ \mathrm{J}$，
克服动滑轮重力做的额外功$W_{\mathrm{额动}} = G_{\mathrm{动}}h = 0.25\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 0.05\ \mathrm{J}$，
则克服绳重和摩擦做的额外功$W_{\mathrm{额绳摩}} = W_{\mathrm{额总}} - W_{\mathrm{额动}} = 0.1\ \mathrm{J} - 0.05\ \mathrm{J} = 0.05\ \mathrm{J}$，故C正确。
选项D：
滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{Gh}{Gh + G_{\mathrm{动}}h + W_{\mathrm{额绳摩}}}$，定滑轮的重力不影响有用功和额外功的大小，因此减小定滑轮的重力，滑轮组的机械效率不变，故D错误。
【答案】
AC
【知识点】
滑轮组功率计算；滑轮组机械效率；额外功分析
【点评】
本题综合考查滑轮组的功率、机械效率和额外功的计算，需要准确判断绳子段数，明确有用功、总功、额外功的组成，同时理解影响机械效率的因素，对公式的应用能力要求较高。
【难度系数】
0.4
要解决这道题，我们需要逐个分析选项，结合滑轮组的功率、机械效率、额外功的相关公式进行计算：
1. 对于选项A，先确定绳子自由端移动的距离，再根据总功公式$W=Fs$计算拉力做的总功，最后用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算功率；
2. 对于选项B，先计算有用功，再结合总功计算滑轮组的机械效率，判断是否为80%；
3. 对于选项C，先算出总额外功，再减去克服动滑轮重力做的额外功，得到克服绳重和摩擦的额外功；
4. 对于选项D，明确影响滑轮组机械效率的因素，判断减小定滑轮重力对机械效率的影响。
【解析】
首先计算钩码的重力：$G = mg = 0.1\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1\ \mathrm{N}$，钩码上升高度$h = 20\ \mathrm{cm} = 0.2\ \mathrm{m}$，由图可知滑轮组承担物重的绳子段数$n=3$，则绳子自由端移动的距离$s = nh = 3 × 0.2\ \mathrm{m} = 0.6\ \mathrm{m}$。
选项A：
拉力做的总功$W_{\mathrm{总}} = Fs = 0.5\ \mathrm{N} × 0.6\ \mathrm{m} = 0.3\ \mathrm{J}$，
拉力的功率$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{0.3\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 0.03\ \mathrm{W}$，故A正确。
选项B：
有用功$W_{\mathrm{有}} = Gh = 1\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 0.2\ \mathrm{J}$，
滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{0.2\ \mathrm{J}}{0.3\ \mathrm{J}} × 100\% \approx 66.7\% ≠ 80\%$，故B错误。
选项C：
总额外功$W_{\mathrm{额总}} = W_{\mathrm{总}} - W_{\mathrm{有}} = 0.3\ \mathrm{J} - 0.2\ \mathrm{J} = 0.1\ \mathrm{J}$，
克服动滑轮重力做的额外功$W_{\mathrm{额动}} = G_{\mathrm{动}}h = 0.25\ \mathrm{N} × 0.2\ \mathrm{m} = 0.05\ \mathrm{J}$，
则克服绳重和摩擦做的额外功$W_{\mathrm{额绳摩}} = W_{\mathrm{额总}} - W_{\mathrm{额动}} = 0.1\ \mathrm{J} - 0.05\ \mathrm{J} = 0.05\ \mathrm{J}$，故C正确。
选项D：
滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} = \frac{Gh}{Gh + G_{\mathrm{动}}h + W_{\mathrm{额绳摩}}}$，定滑轮的重力不影响有用功和额外功的大小，因此减小定滑轮的重力，滑轮组的机械效率不变，故D错误。
【答案】
AC
【知识点】
滑轮组功率计算；滑轮组机械效率；额外功分析
【点评】
本题综合考查滑轮组的功率、机械效率和额外功的计算，需要准确判断绳子段数，明确有用功、总功、额外功的组成，同时理解影响机械效率的因素，对公式的应用能力要求较高。
【难度系数】
0.4
